复合旋转风力发电功能的海浪发电机的制作方法
复合旋转风力发电功能的海浪发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于特种电机和发电技术领域，特别涉及复合旋转风力发电功能的海浪发电机。
【背景技术】
[0002]海浪发电机有不同的设计，其中采用一种竖立的直线发电机，通过其动子随海浪上下波动，在直线发电机动子与固定定子间产生感应电动势，从而将动能转化成电能输出。
[0003]为了提高海浪发电机的发电效率，鉴于海浪与海风的共存的关系，将海浪发电机和海风发电机的功能组合在一起构成以联合或互补的方式发电的风浪复合发电装置。但是，已有的风浪复合发电装置中实现海风、海浪发电的部分在结构上是相互独立的，使已有的风浪复合发电装置的体积较大，虽然提高了发电量，但也相应地占用了更多的空间或面积。
[0004]因此，需要一种即减少占有空间或占地面积又提高发电效率的风浪复合发电装置。
【发明内容】
[0005]为解决上述的技术问题，本发明提供了一种即减少占有空间或占地面积又提高发电效率的复合旋转风力发电功能的海浪发电机及发电平台，从而更有效地利用环境资源并产生更大的电能输出。
[0006]本发明提供一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、励磁部和感应部；所述风力旋转体通过旋转连接而设置在所述发电机基座上，所述海浪浮动体环绕所述发电机基座设置；其中，
[0007]所述励磁部设置在所述风力旋转体上，所述感应部设置在所述海浪浮动体上；
[0008]所述风力旋转体通过风的作用带动所述励磁部相对于所述海浪浮动体上的所述感应部作旋转运动，通过电磁感应而产生电能；
[0009]所述海浪浮动体通过海浪的作用带动所述感应部相对于所述风力旋转体上的所述励磁部作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。
[0010]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体包括浮动器和支撑体，所述感应部包括绕组铁芯和若干绕组线圈；所述风力旋转体包括风力旋转轴和风轮叶片，所述励磁部包括若干永磁体；其中，
[0011]所述绕组铁芯设置为圆筒状，若干所述绕组线圈均匀设置在所述绕组铁芯的内壁上，所述海浪浮动体的支撑体与所述绕组铁芯的外壁连接并构成一个沿所述风力旋转体的所述风力旋转轴轴线方向作直线运动的圆筒结构；
[0012]所述风力旋转轴的底端与所述发电机基座旋转连接，所述风轮叶片设置在所述风力旋转轴的顶端，若干所述永磁体分别沿所述风力旋转轴的轴线方向和旋转方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0013]本发明提供另一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、第一励磁部、第二励磁部、第一感应部和第二感应部；所述发电机基座上设置有通孔，所述风力旋转体与所述海浪浮动体连接为一体；其中，
[0014]设置为一体的所述风力旋转体和所述海浪浮动体穿入所述发电机基座上的所述通孔并且沿所述通孔的轴线方向作直线运动；
[0015]所述风力旋转体上设置有所述第一励磁部，所述海浪浮动体设置有所述第二励磁部，所述第一感应部和所述第二感应部分别设置在所述发电机基座上与所述第一励磁部和所述第二励磁部相对应的位置；
[0016]所述风力旋转体通过风的作用带动所述第一励磁部相对于所述发电机基座作旋转运动，通过电磁感应而产生电能；
[0017]所述海浪浮动体通过海浪的作用带动所述第二励磁部相对于所述发电机基座作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。
[0018]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体包括浮动器和支撑体，所述风力旋转体包括风力旋转轴和风轮叶片；其中，
[0019]所述海浪浮动体的所述支撑体为一柱状轴，其一端与所述浮动器固定连接，另一端与所述风力旋转轴的底端旋转连接，所述风轮叶片设置在所述风力旋转轴的顶端；
[0020]所述第一励磁部设置在所述风力旋转轴上；所述第二励磁部设置在所述海浪浮动体的所述支撑体上；
[0021]所述第一感应部设置在所述第二感应部的上方，并且所述第一感应部和所述第二感应部环绕所述发电机基座的所述通孔设置。
[0022]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体包括浮动器和支撑体，所述风力旋转体包括风力旋转桶和风轮叶片；其中，
[0023]所述海浪浮动体的所述支撑体为一柱状轴，其一端与所述浮动器固定连接，另一端与所述风力旋转桶的底部旋转连接；所述风力旋转桶的桶口向下且倒扣在所述发电机基座上，所述风轮叶片设置在所述风力旋转桶底部和桶壁的外侧表面上；
[0024]所述第一励磁部设置在所述风力旋转桶桶壁的内侧表面上；所述第二励磁部设置在所述海浪浮动体的所述支撑体上；
[0025]所述第一感应部和所述第二感应部设置在同一平面，所述第一感应部和所述第二感应部环绕所述发电机基座的所述通孔设置并且所述第一感应部设置在第二感应部外侧。
[0026]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体和所述风力旋转体均设置为圆筒状，所述风力旋转体设置在所述海浪浮动体内并构成一个双层圆筒结构，其中，
[0027]所述风力旋转体与所述海浪浮动体旋转连接；
[0028]所述第一励磁部设置在所述风力旋转体的内壁上；所述第二励磁部设置在所述海浪浮动体的外壁上；
[0029]所述第一感应部设置在所述风力旋转体的内部，所述第二励磁部环绕所述发电机基座的所述通孔而设置在所述发电机基座上。
[0030]根据一种优选的实施例，所述海浪发电机还包括功率分配器，并且在所述第一励磁部和所述第二励磁部之中一个由永磁体构成，另一个由励磁线圈构成；
[0031]通过所述功率分配器将所述第一感应部产生的部分电能用于所述第二励磁部的励磁线圈励磁或将所述第二感应部产生的部分电能用于所述第一励磁部的励磁线圈励磁。
[0032]根据一种优选的实施例，所述海浪发电机还包括中心控制器、第一功率分配器、第二功率分配器和蓄电池，所述第一励磁部和所述第二励磁部均由励磁线圈构成；
[0033]所述蓄电池工作在放电模式，所述中心控制器分别控制第一功率分配器和第二功率分配器，将所述蓄电池的电能分别用于所述第一励磁部和所述第二励磁部的励磁线圈励磁；
[0034]所述蓄电池工作在充电模式，所述中心控制器分别控制第一功率分配器和第二功率分配器，将所述第一感应部产生的电能部分用于所述第二励磁部的励磁线圈励磁和所述第二感应部产生的电能部分用于所述第第一励磁部的励磁线圈励磁，所述第一感应部和所述第二感应部的其余部分电能为所述蓄电池充电。
[0035]根据一种优选的实施例，所述海浪发电机的所述发电机基座上设置有激浪器，所述激浪器呈弧形板状；其中，
[0036]所述激浪器围绕所述发电机基座的所述通孔设置并置于海水中，所述激浪器根据海浪的作用而围绕所述通孔移动，提高海浪的高度。
[0037]本发明的有益效果在于:通过对海浪发电机和风力发电机的结构整合，构成一个海浪发电机和风力发电机结构上相互支持的复合风浪发电装置，由于比海浪发电机和风力发电机结构上的相互独立的复合风浪发电装置体积更小，可避免占用太大的空间或占地面积，而有效地利用环境资源。同时，在占用相同空间或面积的条件下，相比单独的海浪发电机和风力发电机，本发明具有更高的电能输出，从而提高发电效率。
【附图说明】
[0038]图1是本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的剖视图；
[0039]图2是本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的俯视图；
[0040]图3是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第一实施例；
[0041]图4是本发明的第二种复合旋转风力发电 功能的海浪风电机的第二实施例；
[0042]图5是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第三实施例；
[0043]图6是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式直线发电机为旋转发电机励磁的电路示意图；
[0044]图7是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式旋转发电机为直线发电机励磁的电路示意图；
[0045]图8是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的旋转发电机与直线发电机相互励磁的电路示意图。
[0046]附图标记列表
[0047]1:发电机基座 2:风力旋转体3:海浪浮动体
[0048]4:励磁部5:感应部6:中心控制器
[0049]7:功率分配器 8:第一功率分配器 9:第二功率分配器
[0050]10:蓄电池11:双层圆筒结构 21:风轮叶片
[0051]22:风力旋转轴 23:风力旋转桶31:浮动器
[0052]32:支撑体33:激浪器41:第一励磁部
[0053]42:第二励磁部 51:第一感应部52:第二感应部
【具体实施方式】
[0054]下面结合附图进行详细说明。
[0055]结合图1所示的本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机；其中，本发明的海浪发电机包括发电机基座1、风力旋转体2、海浪浮动体3、励磁部4和感应部5。风力旋转体2设置在发电机基座I上并与发电机基座I旋转连接；其中，励磁部4设置在风力旋转体2上，感应部5设置在海浪浮动体3上。
[0056]具体的，海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，浮动器31与支撑体32固定连接。感应部5包括绕组铁芯和若干绕组线圈，绕组线圈均匀地绕制在绕组铁芯上。感应部5的绕组铁芯通过支撑体32与浮动器31连接，绕组铁芯、支撑体32和浮动器31能够在海浪作用下一起上下运动。
[0057]风力旋转体2包括风力旋转轴22和风轮叶片21，励磁部4包括若干永磁体，励磁部4的若干永磁体设置在风力旋转轴22上。
[0058]发电机基座I固定在海底，风力旋转轴22竖直地固定设置在发电机基座I上，风轮叶片21在风力的作用下，带动风力旋转轴22在发电机基座I上沿水平方向旋转。从而使设置在风力旋转体2上励磁部4相对于设置在海浪浮动体3上的感应部5旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0059]浮动器31环绕风力旋转轴22设置，并在海浪的作用下，浮动器31能够在竖直方向上作直线运动，并通过支撑体32带动感应部5的绕组铁芯相对于设置在风力旋转轴22上的永磁体运动，通过电磁感应而产生电能。
[0060]结合图2所示的本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的俯视图；其中，绕组铁芯设置为圆筒状，若干绕组线圈均匀设置在绕组铁芯的内壁上，海浪浮动体3的支撑体32与所述绕组铁芯的外壁连接并构成一个圆筒结构，并且该圆筒结构沿风力旋转体2的风力旋转轴22轴线方向作直线运动。
[0061]具体的，呈圆筒状的绕组铁芯通过支撑体32与环绕风力旋转轴22设置的浮动器31固定连接，使绕组铁芯可跟随浮动器31 —起在海浪的冲击下而沿风力旋转轴22的轴线方向作直线运动。
[0062]设置在风力旋转轴22上的若干永磁体分别沿风力旋转轴22的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。并且，设置在风力旋转轴22上的若干永磁体还沿旋转轴的旋转方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0063]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中风力旋转发电和海浪直线发电共用同一个励磁部和感应部，减少了海浪风电机所占的空间，也提高了发电的电能输出。
[0064]本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机，其包括发电机基座1、风力旋转体2、海浪浮动体3、第一励磁部41、第二励磁部42、第一感应部51和第二感应部52。发电机基座I上设置有通孔，风力旋转体2与海浪浮动体3连接为一体，并且连接为一体的风力旋转体2与海浪浮动体3穿入发电机基座I上的通孔，沿通孔的轴线方向作直线运动。
[0065]风力旋转体2上设置有第一励磁部41，海浪浮动体3设置有第二励磁部42，第一感应部51和第二感应部52分别设置在发电机基座I上并与第一励磁部41和第二励磁部42相对应设置。
[0066]风力旋转体2通过风的作用，带动设置在风力旋转体2上的第一励磁部41相对于设置在发电机基座I上的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0067]海浪浮动体3通过海浪的作用，带动设置在海浪浮动体3上的第二励磁部42相对于设置在发电机基座I上的第二感应部52运动，通过电磁感应而产生电能。
[0068]结合图3所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第一实施例；其中，海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，浮动器31与支撑体32固定连接。风力旋转体2包括风力旋转轴22和风轮叶片21。
[0069]具体的，海浪浮动体3的支撑体32为柱状轴，该柱状轴一端与浮动器31固定连接，另一端与风力旋转轴22的底端旋转连接，使海浪浮动体3与风力旋转体2连接为一个整体。
[0070]浮动器31位于发电机基座I通孔的下方，漂浮在海面上。支撑体32穿过发电机基座I通孔，并且发电机基座I上设置有一个限位结构，使支撑体32在该限位结构的作用下只能够沿竖直方向运动而不能转动或摆动。浮动器31在海浪的冲击作用下，带动设置在海浪浮动体3上的第二励磁部42相对于发电机基座I上的第二感应部52运动，通过电磁感应而产生电能。
[0071 ] 风力旋转轴22的顶端设置有风轮叶片21，在风力的作用下，风力旋转轴22可自由旋转运动，由于与支撑体32旋转连接，风力旋转轴22的旋转不会带动支撑结构和浮动器31旋转，可避免风能的损失。风轮叶片21在风力的作用下，带动风力旋转轴22上的第一励磁部41相对于发电机基座I上的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0072]第一励磁部41由若干永磁体或励磁线圈构成，并且设置在风力旋转轴22的表面上，沿风力旋转轴22的旋转方向按N/S极性交替地等间距设置。
[0073]第二励磁部42由若干永磁体或励磁线圈构成，并设置在海浪浮动体3的支撑体32的表面上，沿支撑体32的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0074]第一感应部51和第二感应部52均由绕组铁芯和绕制在绕组铁芯上的若干绕组线圈构成，由于第一励磁部41设置在第二励磁部42上方，因此，第一感应部51也对应地设置在第二感应部52的上方，同时第一感应部51和第二感应部52环绕发电机基座上的通孔而设置，并且分别与第一励磁部41和第二励磁部42的位置相对应。
[0075]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，将海浪浮动体和风力旋转体连接为一体，减少了占地面积，同时提高了发电的电能输出。
[0076]结合图4所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机第二实施例，海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，风力旋转体2包括风力旋转桶23和风轮叶片
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[0077]具体的，海浪浮动体3的支撑体32为柱状轴，该柱状轴的一端与浮动器31固定连接，另一端与风力旋转桶23的底部旋转连接，使海浪浮动体3与风力旋转体2连接为一个整体。
[0078]浮动器31位于发电机基座I通孔的下方，漂浮在海面上。支撑体32穿过发电机基座I通孔，并且发电机基座I上设置有一个限位结构，使支撑体32在该限位结构的作用下只能够沿竖直方向运动而不能转动或摆动。浮动器31在海浪的冲击作用下，带动设置在海浪浮动体3上的第二励磁部42相对于发电机基座I上的第二感应部52运动，通过电磁感应而产生电能。
[0079]风力旋转桶23的桶口向下且倒扣在发电机基座I上，将设置在发电机基座I上的第一感应部51和第二感应部52包括在风力旋转桶23的内部。风轮叶片21规律地设置在风力旋转桶23的底部外侧表面和桶壁的外侧表面上。在风力的作用下，风力旋转桶23可自由旋转运动。由于与支撑体32旋转连接，风力旋转桶23的旋转不会带动支撑结构和浮动器31旋转，可避免风能的损失。风轮叶片21在风力的作用下，带动风力旋转桶23上的第一励磁部41相对于发电机基座I上的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电會K。
[0080]第一励磁部41由若干永磁体或励磁线圈构成，并设置在风力旋转桶23的桶壁内侧表面上，沿风力旋转桶23桶壁的圆周方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0081]第二励磁部42由若干永磁体或励磁线圈构成，并设置在海浪浮动体3的支撑体32的表面上，沿支撑体32的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0082]第一感应部51和第二感应部52均由绕组铁芯和绕制在绕组铁芯上的若干绕组线圈构成，第一感应部51和第二感应部52设置在同一平面，第一感应部51和第二感应部52环绕发电机基座I的通孔而设置在发电机基座I上，并且第一感应部51设置在第二感应部52外侧。
[0083]其中，第一感应部51的绕组铁芯上设置有绕组线圈的一侧背向发电机基座通孔设置，第二感应部52的绕组铁芯上设置有绕组线圈的一侧朝向发电机基座通孔设置。
[0084]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，将风浪旋转体设置为风力旋转桶的外形结构，可减小海浪发电机的高度，同时也提高了发电的电能输出。
[0085]如图5所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第三实施例；其中，海浪浮动体3和风力旋转体2均设置为圆筒状，并且风力旋转体2设置在海浪浮动体3内而构成一个双层圆筒结构11。
[0086]海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，支撑体32设置为圆筒状，支撑体32与浮动器31固定连接。风力旋转体2包括风力旋转轴22和风轮叶片21，风力旋转轴22设置为圆筒状，支撑体32与风力旋转轴22旋转连接，即相当于风力旋转体2与海浪浮动体3旋转连接。
[0087]第一励磁部41设置在风力旋转体2的内壁上，第一励磁部41由若干永磁体或励磁线圈构成，并沿风力旋转体2内壁的圆周方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0088]第二励磁部42设置在海浪浮动体3的外壁上，第二励磁部42由若干永磁体或励磁线圈构成，并沿海浪浮动体3的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0089]第一感应部51和第二感应部52均由绕组铁芯和绕制在绕组铁芯上的若干绕组线圈构成，第一感应部51的绕组铁芯设置在风力旋转体2的内部，第二励磁部42的绕组铁芯环绕发电机基座I的通孔而设置在发电机基座I上。
[0090]具体的，浮动器31位于发电机基座I通孔的下方，漂浮在海面上。支撑体32穿过发电机基座I通孔，并且发电机基座I上设置有一个限位结构，使支撑体32在该限位结构的作用下只能够沿竖直方向运动而不能转动或摆动。
[0091]在海浪的作用下，浮动器31带动海浪浮动体3作竖直方向的直线运动，使海浪浮动体3外壁上的第二励磁部42相对于设置在发电机基座I上的第二感应部52上下运动，通过电磁感应而产生电能。
[0092]在风的作用下，风轮叶片21带动风力旋转体2旋转运动，使风力旋转体2内壁上的第一励磁部41相对于设置在风力旋转体2内部的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0093]本实施例中，海浪浮动体和风力旋转体共同构成一个双层圆筒结构，并且双层圆筒结构的内层圆筒与外层圆筒旋转连接，可避免风轮叶片带动浮动器旋转而损耗风能的情况，提高发电的电能输出。
[0094]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，将风力旋转体和海浪浮动体共同构成一个圆筒结构，在一定程度上即可减少海浪发电机的高度和占地面积，有效地提高环境资源的利用率。
[0095]如图6所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式直线发电机为旋转发电机励磁的电路示意图；其中，海浪发电机还包括功率分配器7，其中，永磁式直线发电机即是第二励磁部42由永磁体构成，旋转发电机的第一励磁部41由励磁线圈构成。
[0096]在海浪的作用下，永磁式直线发电机的第二感应部52产生电能，通过所述功率分配器7将所述第二感应部52产生的部分电能用于所述第一励磁部41的励磁线圈励磁，其余部分电能为发电电能输出。
[0097]如图7所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式旋转发电机为直线发电机励磁的电路示意图；其中，海浪发电机还包括功率分配器7，永磁式旋转发电机即是第一励磁部41由永磁体构成，直线发电机的第二励磁部42由励磁线圈构成。
[0098]在风力的作用下，永磁式旋转发电机的第一感应部51产生电能，通过所述功率分配器7将所述第一感应部51产生的部分电能用于所述第二励磁部42的励磁线圈励磁，其余部分电能为发电电能输出。
[0099]如图8所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的旋转发电机与直线发电机相互励磁的电路示意图；其中，海浪发电机还包括中心控制器6、第一功率分配器8、第二功率分配器9和蓄电池10，第一励磁部41和第二励磁部42均由励磁线圈构成。
[0100]具体的，中心控制器6分别与第一功率分配器8、第二功率分配器9、直线发电机和旋转发电机电连接，第一功率分配器8分别与旋转发电机的发电端和直线发电机的励磁端电连接，即是第一功率分配器8分别与第一感应部51的绕组线圈和第二励磁部42的励磁线圈电连接。第二功率分配器9分别与直线发电机的发电端和旋转发电机的励磁端电连接，即是第一功率分配器9分别与第二感应部52的绕组线圈和第一励磁部41的励磁线圈电连接。第一功率分配器8和第二功率分配器9分别与蓄电池10电连接。
[0101]蓄电池10工作在放电模式，中心控制器6分别控制第一功率分配器8和第二功率分配器9，将蓄电池10的电能分别用于第一励磁部41和第二励磁部42的励磁线圈励磁。
[0102]蓄电池10工作在充电模式，中心控制器6分别控制第一功率分配器8和第二功率分配器9，将第一感应部51产生的电能部分用于第二励磁部42的励磁线圈励磁和第二感应部52产生的电能部分用于第一励磁部41的励磁线圈励磁，而第一感应部51和第二感应部52的其余部分电能用来蓄电池10充电。
[0103]本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机不依赖外部电源进行励磁，通过永磁式旋转发电机或永磁式直线发电机产生的电能对励磁线圈励磁，或是先由蓄电池的电能进行励磁，而后旋转发电机和直线发电机产生的电能部分用来为对方的励磁线圈励磁，从而进一步地减少了所占空间和占地面积。
[0104]本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，海浪发电机的发电机基座上设置有激浪器33，激浪器33呈弧形板状。
[0105]具体的，该激浪器33围绕发电机基座I的通孔设置，并没入海水之中，由于海浪的作用方向和大小变化，通过设置一个可围绕通孔移动的激浪器33，提高海浪的高度，增强海浪对浮动器31的作用，从而提高发电效率。
[0106]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海 浪发电机包括发电机基座(I)、风力旋转体(2)、海浪浮动体(3)、励磁部(4)和感应部(5);所述风力旋转体(2)通过旋转连接而设置在所述发电机基座(I)上，所述海浪浮动体(3)环绕所述发电机基座⑴设置；其中， 所述励磁部(4)设置在所述风力旋转体(2)上，所述感应部(5)设置在所述海浪浮动体⑶上； 所述风力旋转体(2)通过风的作用带动所述励磁部(4)相对于所述海浪浮动体(3)上的所述感应部(5)作旋转运动，通过电磁感应而产生电能； 所述海浪浮动体(3)通过海浪的作用带动所述感应部(5)相对于所述风力旋转体(2)上的所述感应部(5)作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。2.如权利要求1所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)包括浮动器(31)和支撑体(32)，所述感应部(5)包括绕组铁芯和若干绕组线圈；所述风力旋转体(2)包括风力旋转轴(22)和风轮叶片(21)，所述励磁部(4)包括若干永磁体；其中， 所述绕组铁芯设置为圆筒状，若干所述绕组线圈均匀设置在所述绕组铁芯的内壁上，所述海浪浮动体(3)的支撑体(32)与所述绕组铁芯的外壁连接并构成一个圆筒结构，并且所述圆筒结构沿所述风力旋转体(2)的所述风力旋转轴(22)轴线方向作直线运动； 所述风力旋转轴(22)的底端与所述发电机基座(I)旋转连接，所述风轮叶片(21)设置在所述风力旋转轴(22)的顶端，若干所述永磁体分别沿所述风力旋转轴(22)的轴线方向和旋转方向上按N/S极性交替地等间距设置。3.一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机包括发电机基座(I)、风力旋转体(2)、海浪浮动体(3)、第一励磁部(41)、第二励磁部(42)、第一感应部(51)和第二感应部(52);所述发电机基座(I)上设置有通孔，所述风力旋转体(2)与所述海浪浮动体(3)连接为一体；其中， 连接为一体的所述风力旋转体(2)和所述海浪浮动体(3)穿入所述发电机基座(I)上的所述通孔并且沿所述通孔的轴线方向作直线运动； 所述风力旋转体(2)上设置有所述第一励磁部(41)，所述海浪浮动体(3)设置有所述第二励磁部(42)，所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)分别设置在所述发电机基座(I)上并与所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)相对应设置； 所述风力旋转体(2)通过风的作用带动所述第一励磁部(41)相对于所述发电机基座(I)作旋转运动，通过电磁感应而产生电能； 所述海浪浮动体(3)通过海浪的作用带动所述第二励磁部(42)相对于所述发电机基座(I)作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。4.如权利要求3所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)包括浮动器(31)和支撑体(32)，所述风力旋转体(2)包括风力旋转轴(22)和风轮叶片(21);其中， 所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)为一柱状轴，其一端与所述浮动器(31)固定连接，另一端与所述风力旋转轴(22)的底端旋转连接，所述风轮叶片(21)设置在所述风力旋转轴(22)的顶端; 所述第一励磁部(41)设置在所述风力旋转轴(22)上；所述第二励磁部(42)设置在所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)上； 所述第一感应部(51)设置在所述第二感应部(52)的上方，并且所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)环绕所述发电机基座(I)的所述通孔设置。5.如权利要求3所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)包括浮动器(31)和支撑体(32)，所述风力旋转体(2)包括风力旋转桶(23)和风轮叶片(21);其中， 所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)为一柱状轴，其一端与所述浮动器(31)固定连接，另一端与所述风力旋转桶(23)的底部旋转连接；所述风力旋转桶(23)的桶口向下且倒扣在所述发电机基座(I)上，所述风轮叶片(21)设置在所述风力旋转桶(23)底部和桶壁的外侧表面上； 所述第一励磁部(41)设置在所述风力旋转桶(23)桶壁的内侧表面上；所述第二励磁部(42)设置在所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)上； 所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)设置在同一平面，所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)环绕所述发电机基座(I)的所述通孔设置并且所述第一感应部(51)设置在第二感应部(52)外侧。6.如权利要求3所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)和所述风力旋转体(2)均设置为圆筒状，所述风力旋转体(2)设置在所述海浪浮动体(3)内并构成一个双层圆筒结构(11)，其中， 所述风力旋转体(2)与所述海浪浮动体(3)旋转连接； 所述第一励磁部(41)设置在所述风力旋转体(2)的内壁上；所述第二励磁部(42)设置在所述海浪浮动体(3)的外壁上； 所述第一感应部(51)设置在所述风力旋转体(2)的内部，所述第二励磁部(42)环绕所述发电机基座(I)的所述通孔而设置在所述发电机基座(I)上。7.如权利要求3?6之一所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机还包括功率分配器(7)，并且在所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)之中一个由永磁体构成，另一个由励磁线圈构成； 通过所述功率分配器(7)将所述第一感应部(51)产生的部分电能用于所述第二励磁部(42)的励磁线圈励磁或将所述第二感应部(52)产生的部分电能用于所述第一励磁部(41)的励磁线圈励磁。8.如权利要求3?6之一所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机还包括中心控制器￠)、第一功率分配器(8)、第二功率分配器(9)和蓄电池(10)，所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)均由励磁线圈构成； 所述蓄电池(10)工作在放电模式，所述中心控制器(6)分别控制第一功率分配器(8)和第二功率分配器(9)，将所述蓄电池(8)的电能分别用于所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)的励磁线圈励磁； 所述蓄电池(10)工作在充电模式，所述中心控制器(6)分别控制第一功率分配器(8)和第二功率分配器(9)，将所述第一感应部(51)产生的电能部分用于所述第二励磁部(42)的励磁线圈励磁和所述第二感应部(52)产生的电能部分用于所述第第一励磁部(41)的励磁线圈励磁，所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)的其余部分电能为所述蓄电池(10)充电。9.如权利要求3?6之一所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机的所述发电机基座上设置有激浪器(33)，所述激浪器(33)呈弧形板状；其中，所述激浪器(33)围绕所述发电机基座的所述通孔设置并置于海水中，所述激浪器(33)根据海浪的作用而围绕所述通孔移动，提高海浪的高度。
【专利摘要】本发明公开了一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、励磁部和感应部。通过风力旋转体和海浪浮动体的运动，使励磁部和感应部通过电磁感应产生电能。本发明的另一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、第一励磁部、第二励磁部、第一感应部和第二感应部；发电机基座上设置有通孔，风力旋转体与海浪浮动体连接为一体并一起穿入发电机基座上的通孔，沿通孔的轴线方向作直线运动。通过风力旋转体和海浪浮动体的运动，使励磁部和感应部通过电磁感应产生电能。本发明的海浪发电机既减少所占空间或占地面积又提高发电效率。
【IPC分类】F03D9/00, F03B13/12
【公开号】CN104895731
【申请号】CN201510350605
【发明人】金建勋
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
【技术领域】
[0001]本发明属于特种电机和发电技术领域，特别涉及复合旋转风力发电功能的海浪发电机。
【背景技术】
[0002]海浪发电机有不同的设计，其中采用一种竖立的直线发电机，通过其动子随海浪上下波动，在直线发电机动子与固定定子间产生感应电动势，从而将动能转化成电能输出。
[0003]为了提高海浪发电机的发电效率，鉴于海浪与海风的共存的关系，将海浪发电机和海风发电机的功能组合在一起构成以联合或互补的方式发电的风浪复合发电装置。但是，已有的风浪复合发电装置中实现海风、海浪发电的部分在结构上是相互独立的，使已有的风浪复合发电装置的体积较大，虽然提高了发电量，但也相应地占用了更多的空间或面积。
[0004]因此，需要一种即减少占有空间或占地面积又提高发电效率的风浪复合发电装置。
【发明内容】
[0005]为解决上述的技术问题，本发明提供了一种即减少占有空间或占地面积又提高发电效率的复合旋转风力发电功能的海浪发电机及发电平台，从而更有效地利用环境资源并产生更大的电能输出。
[0006]本发明提供一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、励磁部和感应部；所述风力旋转体通过旋转连接而设置在所述发电机基座上，所述海浪浮动体环绕所述发电机基座设置；其中，
[0007]所述励磁部设置在所述风力旋转体上，所述感应部设置在所述海浪浮动体上；
[0008]所述风力旋转体通过风的作用带动所述励磁部相对于所述海浪浮动体上的所述感应部作旋转运动，通过电磁感应而产生电能；
[0009]所述海浪浮动体通过海浪的作用带动所述感应部相对于所述风力旋转体上的所述励磁部作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。
[0010]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体包括浮动器和支撑体，所述感应部包括绕组铁芯和若干绕组线圈；所述风力旋转体包括风力旋转轴和风轮叶片，所述励磁部包括若干永磁体；其中，
[0011]所述绕组铁芯设置为圆筒状，若干所述绕组线圈均匀设置在所述绕组铁芯的内壁上，所述海浪浮动体的支撑体与所述绕组铁芯的外壁连接并构成一个沿所述风力旋转体的所述风力旋转轴轴线方向作直线运动的圆筒结构；
[0012]所述风力旋转轴的底端与所述发电机基座旋转连接，所述风轮叶片设置在所述风力旋转轴的顶端，若干所述永磁体分别沿所述风力旋转轴的轴线方向和旋转方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0013]本发明提供另一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、第一励磁部、第二励磁部、第一感应部和第二感应部；所述发电机基座上设置有通孔，所述风力旋转体与所述海浪浮动体连接为一体；其中，
[0014]设置为一体的所述风力旋转体和所述海浪浮动体穿入所述发电机基座上的所述通孔并且沿所述通孔的轴线方向作直线运动；
[0015]所述风力旋转体上设置有所述第一励磁部，所述海浪浮动体设置有所述第二励磁部，所述第一感应部和所述第二感应部分别设置在所述发电机基座上与所述第一励磁部和所述第二励磁部相对应的位置；
[0016]所述风力旋转体通过风的作用带动所述第一励磁部相对于所述发电机基座作旋转运动，通过电磁感应而产生电能；
[0017]所述海浪浮动体通过海浪的作用带动所述第二励磁部相对于所述发电机基座作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。
[0018]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体包括浮动器和支撑体，所述风力旋转体包括风力旋转轴和风轮叶片；其中，
[0019]所述海浪浮动体的所述支撑体为一柱状轴，其一端与所述浮动器固定连接，另一端与所述风力旋转轴的底端旋转连接，所述风轮叶片设置在所述风力旋转轴的顶端；
[0020]所述第一励磁部设置在所述风力旋转轴上；所述第二励磁部设置在所述海浪浮动体的所述支撑体上；
[0021]所述第一感应部设置在所述第二感应部的上方，并且所述第一感应部和所述第二感应部环绕所述发电机基座的所述通孔设置。
[0022]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体包括浮动器和支撑体，所述风力旋转体包括风力旋转桶和风轮叶片；其中，
[0023]所述海浪浮动体的所述支撑体为一柱状轴，其一端与所述浮动器固定连接，另一端与所述风力旋转桶的底部旋转连接；所述风力旋转桶的桶口向下且倒扣在所述发电机基座上，所述风轮叶片设置在所述风力旋转桶底部和桶壁的外侧表面上；
[0024]所述第一励磁部设置在所述风力旋转桶桶壁的内侧表面上；所述第二励磁部设置在所述海浪浮动体的所述支撑体上；
[0025]所述第一感应部和所述第二感应部设置在同一平面，所述第一感应部和所述第二感应部环绕所述发电机基座的所述通孔设置并且所述第一感应部设置在第二感应部外侧。
[0026]根据一种优选的实施例，所述海浪浮动体和所述风力旋转体均设置为圆筒状，所述风力旋转体设置在所述海浪浮动体内并构成一个双层圆筒结构，其中，
[0027]所述风力旋转体与所述海浪浮动体旋转连接；
[0028]所述第一励磁部设置在所述风力旋转体的内壁上；所述第二励磁部设置在所述海浪浮动体的外壁上；
[0029]所述第一感应部设置在所述风力旋转体的内部，所述第二励磁部环绕所述发电机基座的所述通孔而设置在所述发电机基座上。
[0030]根据一种优选的实施例，所述海浪发电机还包括功率分配器，并且在所述第一励磁部和所述第二励磁部之中一个由永磁体构成，另一个由励磁线圈构成；
[0031]通过所述功率分配器将所述第一感应部产生的部分电能用于所述第二励磁部的励磁线圈励磁或将所述第二感应部产生的部分电能用于所述第一励磁部的励磁线圈励磁。
[0032]根据一种优选的实施例，所述海浪发电机还包括中心控制器、第一功率分配器、第二功率分配器和蓄电池，所述第一励磁部和所述第二励磁部均由励磁线圈构成；
[0033]所述蓄电池工作在放电模式，所述中心控制器分别控制第一功率分配器和第二功率分配器，将所述蓄电池的电能分别用于所述第一励磁部和所述第二励磁部的励磁线圈励磁；
[0034]所述蓄电池工作在充电模式，所述中心控制器分别控制第一功率分配器和第二功率分配器，将所述第一感应部产生的电能部分用于所述第二励磁部的励磁线圈励磁和所述第二感应部产生的电能部分用于所述第第一励磁部的励磁线圈励磁，所述第一感应部和所述第二感应部的其余部分电能为所述蓄电池充电。
[0035]根据一种优选的实施例，所述海浪发电机的所述发电机基座上设置有激浪器，所述激浪器呈弧形板状；其中，
[0036]所述激浪器围绕所述发电机基座的所述通孔设置并置于海水中，所述激浪器根据海浪的作用而围绕所述通孔移动，提高海浪的高度。
[0037]本发明的有益效果在于:通过对海浪发电机和风力发电机的结构整合，构成一个海浪发电机和风力发电机结构上相互支持的复合风浪发电装置，由于比海浪发电机和风力发电机结构上的相互独立的复合风浪发电装置体积更小，可避免占用太大的空间或占地面积，而有效地利用环境资源。同时，在占用相同空间或面积的条件下，相比单独的海浪发电机和风力发电机，本发明具有更高的电能输出，从而提高发电效率。
【附图说明】
[0038]图1是本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的剖视图；
[0039]图2是本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的俯视图；
[0040]图3是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第一实施例；
[0041]图4是本发明的第二种复合旋转风力发电 功能的海浪风电机的第二实施例；
[0042]图5是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第三实施例；
[0043]图6是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式直线发电机为旋转发电机励磁的电路示意图；
[0044]图7是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式旋转发电机为直线发电机励磁的电路示意图；
[0045]图8是本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的旋转发电机与直线发电机相互励磁的电路示意图。
[0046]附图标记列表
[0047]1:发电机基座 2:风力旋转体3:海浪浮动体
[0048]4:励磁部5:感应部6:中心控制器
[0049]7:功率分配器 8:第一功率分配器 9:第二功率分配器
[0050]10:蓄电池11:双层圆筒结构 21:风轮叶片
[0051]22:风力旋转轴 23:风力旋转桶31:浮动器
[0052]32:支撑体33:激浪器41:第一励磁部
[0053]42:第二励磁部 51:第一感应部52:第二感应部
【具体实施方式】
[0054]下面结合附图进行详细说明。
[0055]结合图1所示的本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机；其中，本发明的海浪发电机包括发电机基座1、风力旋转体2、海浪浮动体3、励磁部4和感应部5。风力旋转体2设置在发电机基座I上并与发电机基座I旋转连接；其中，励磁部4设置在风力旋转体2上，感应部5设置在海浪浮动体3上。
[0056]具体的，海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，浮动器31与支撑体32固定连接。感应部5包括绕组铁芯和若干绕组线圈，绕组线圈均匀地绕制在绕组铁芯上。感应部5的绕组铁芯通过支撑体32与浮动器31连接，绕组铁芯、支撑体32和浮动器31能够在海浪作用下一起上下运动。
[0057]风力旋转体2包括风力旋转轴22和风轮叶片21，励磁部4包括若干永磁体，励磁部4的若干永磁体设置在风力旋转轴22上。
[0058]发电机基座I固定在海底，风力旋转轴22竖直地固定设置在发电机基座I上，风轮叶片21在风力的作用下，带动风力旋转轴22在发电机基座I上沿水平方向旋转。从而使设置在风力旋转体2上励磁部4相对于设置在海浪浮动体3上的感应部5旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0059]浮动器31环绕风力旋转轴22设置，并在海浪的作用下，浮动器31能够在竖直方向上作直线运动，并通过支撑体32带动感应部5的绕组铁芯相对于设置在风力旋转轴22上的永磁体运动，通过电磁感应而产生电能。
[0060]结合图2所示的本发明的第一种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的俯视图；其中，绕组铁芯设置为圆筒状，若干绕组线圈均匀设置在绕组铁芯的内壁上，海浪浮动体3的支撑体32与所述绕组铁芯的外壁连接并构成一个圆筒结构，并且该圆筒结构沿风力旋转体2的风力旋转轴22轴线方向作直线运动。
[0061]具体的，呈圆筒状的绕组铁芯通过支撑体32与环绕风力旋转轴22设置的浮动器31固定连接，使绕组铁芯可跟随浮动器31 —起在海浪的冲击下而沿风力旋转轴22的轴线方向作直线运动。
[0062]设置在风力旋转轴22上的若干永磁体分别沿风力旋转轴22的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。并且，设置在风力旋转轴22上的若干永磁体还沿旋转轴的旋转方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0063]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中风力旋转发电和海浪直线发电共用同一个励磁部和感应部，减少了海浪风电机所占的空间，也提高了发电的电能输出。
[0064]本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机，其包括发电机基座1、风力旋转体2、海浪浮动体3、第一励磁部41、第二励磁部42、第一感应部51和第二感应部52。发电机基座I上设置有通孔，风力旋转体2与海浪浮动体3连接为一体，并且连接为一体的风力旋转体2与海浪浮动体3穿入发电机基座I上的通孔，沿通孔的轴线方向作直线运动。
[0065]风力旋转体2上设置有第一励磁部41，海浪浮动体3设置有第二励磁部42，第一感应部51和第二感应部52分别设置在发电机基座I上并与第一励磁部41和第二励磁部42相对应设置。
[0066]风力旋转体2通过风的作用，带动设置在风力旋转体2上的第一励磁部41相对于设置在发电机基座I上的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0067]海浪浮动体3通过海浪的作用，带动设置在海浪浮动体3上的第二励磁部42相对于设置在发电机基座I上的第二感应部52运动，通过电磁感应而产生电能。
[0068]结合图3所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第一实施例；其中，海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，浮动器31与支撑体32固定连接。风力旋转体2包括风力旋转轴22和风轮叶片21。
[0069]具体的，海浪浮动体3的支撑体32为柱状轴，该柱状轴一端与浮动器31固定连接，另一端与风力旋转轴22的底端旋转连接，使海浪浮动体3与风力旋转体2连接为一个整体。
[0070]浮动器31位于发电机基座I通孔的下方，漂浮在海面上。支撑体32穿过发电机基座I通孔，并且发电机基座I上设置有一个限位结构，使支撑体32在该限位结构的作用下只能够沿竖直方向运动而不能转动或摆动。浮动器31在海浪的冲击作用下，带动设置在海浪浮动体3上的第二励磁部42相对于发电机基座I上的第二感应部52运动，通过电磁感应而产生电能。
[0071 ] 风力旋转轴22的顶端设置有风轮叶片21，在风力的作用下，风力旋转轴22可自由旋转运动，由于与支撑体32旋转连接，风力旋转轴22的旋转不会带动支撑结构和浮动器31旋转，可避免风能的损失。风轮叶片21在风力的作用下，带动风力旋转轴22上的第一励磁部41相对于发电机基座I上的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0072]第一励磁部41由若干永磁体或励磁线圈构成，并且设置在风力旋转轴22的表面上，沿风力旋转轴22的旋转方向按N/S极性交替地等间距设置。
[0073]第二励磁部42由若干永磁体或励磁线圈构成，并设置在海浪浮动体3的支撑体32的表面上，沿支撑体32的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0074]第一感应部51和第二感应部52均由绕组铁芯和绕制在绕组铁芯上的若干绕组线圈构成，由于第一励磁部41设置在第二励磁部42上方，因此，第一感应部51也对应地设置在第二感应部52的上方，同时第一感应部51和第二感应部52环绕发电机基座上的通孔而设置，并且分别与第一励磁部41和第二励磁部42的位置相对应。
[0075]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，将海浪浮动体和风力旋转体连接为一体，减少了占地面积，同时提高了发电的电能输出。
[0076]结合图4所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机第二实施例，海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，风力旋转体2包括风力旋转桶23和风轮叶片
21ο
[0077]具体的，海浪浮动体3的支撑体32为柱状轴，该柱状轴的一端与浮动器31固定连接，另一端与风力旋转桶23的底部旋转连接，使海浪浮动体3与风力旋转体2连接为一个整体。
[0078]浮动器31位于发电机基座I通孔的下方，漂浮在海面上。支撑体32穿过发电机基座I通孔，并且发电机基座I上设置有一个限位结构，使支撑体32在该限位结构的作用下只能够沿竖直方向运动而不能转动或摆动。浮动器31在海浪的冲击作用下，带动设置在海浪浮动体3上的第二励磁部42相对于发电机基座I上的第二感应部52运动，通过电磁感应而产生电能。
[0079]风力旋转桶23的桶口向下且倒扣在发电机基座I上，将设置在发电机基座I上的第一感应部51和第二感应部52包括在风力旋转桶23的内部。风轮叶片21规律地设置在风力旋转桶23的底部外侧表面和桶壁的外侧表面上。在风力的作用下，风力旋转桶23可自由旋转运动。由于与支撑体32旋转连接，风力旋转桶23的旋转不会带动支撑结构和浮动器31旋转，可避免风能的损失。风轮叶片21在风力的作用下，带动风力旋转桶23上的第一励磁部41相对于发电机基座I上的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电會K。
[0080]第一励磁部41由若干永磁体或励磁线圈构成，并设置在风力旋转桶23的桶壁内侧表面上，沿风力旋转桶23桶壁的圆周方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0081]第二励磁部42由若干永磁体或励磁线圈构成，并设置在海浪浮动体3的支撑体32的表面上，沿支撑体32的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0082]第一感应部51和第二感应部52均由绕组铁芯和绕制在绕组铁芯上的若干绕组线圈构成，第一感应部51和第二感应部52设置在同一平面，第一感应部51和第二感应部52环绕发电机基座I的通孔而设置在发电机基座I上，并且第一感应部51设置在第二感应部52外侧。
[0083]其中，第一感应部51的绕组铁芯上设置有绕组线圈的一侧背向发电机基座通孔设置，第二感应部52的绕组铁芯上设置有绕组线圈的一侧朝向发电机基座通孔设置。
[0084]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，将风浪旋转体设置为风力旋转桶的外形结构，可减小海浪发电机的高度，同时也提高了发电的电能输出。
[0085]如图5所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的第三实施例；其中，海浪浮动体3和风力旋转体2均设置为圆筒状，并且风力旋转体2设置在海浪浮动体3内而构成一个双层圆筒结构11。
[0086]海浪浮动体3包括浮动器31和支撑体32，支撑体32设置为圆筒状，支撑体32与浮动器31固定连接。风力旋转体2包括风力旋转轴22和风轮叶片21，风力旋转轴22设置为圆筒状，支撑体32与风力旋转轴22旋转连接，即相当于风力旋转体2与海浪浮动体3旋转连接。
[0087]第一励磁部41设置在风力旋转体2的内壁上，第一励磁部41由若干永磁体或励磁线圈构成，并沿风力旋转体2内壁的圆周方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0088]第二励磁部42设置在海浪浮动体3的外壁上，第二励磁部42由若干永磁体或励磁线圈构成，并沿海浪浮动体3的轴线方向上按N/S极性交替地等间距设置。
[0089]第一感应部51和第二感应部52均由绕组铁芯和绕制在绕组铁芯上的若干绕组线圈构成，第一感应部51的绕组铁芯设置在风力旋转体2的内部，第二励磁部42的绕组铁芯环绕发电机基座I的通孔而设置在发电机基座I上。
[0090]具体的，浮动器31位于发电机基座I通孔的下方，漂浮在海面上。支撑体32穿过发电机基座I通孔，并且发电机基座I上设置有一个限位结构，使支撑体32在该限位结构的作用下只能够沿竖直方向运动而不能转动或摆动。
[0091]在海浪的作用下，浮动器31带动海浪浮动体3作竖直方向的直线运动，使海浪浮动体3外壁上的第二励磁部42相对于设置在发电机基座I上的第二感应部52上下运动，通过电磁感应而产生电能。
[0092]在风的作用下，风轮叶片21带动风力旋转体2旋转运动，使风力旋转体2内壁上的第一励磁部41相对于设置在风力旋转体2内部的第一感应部51旋转运动，通过电磁感应而产生电能。
[0093]本实施例中，海浪浮动体和风力旋转体共同构成一个双层圆筒结构，并且双层圆筒结构的内层圆筒与外层圆筒旋转连接，可避免风轮叶片带动浮动器旋转而损耗风能的情况，提高发电的电能输出。
[0094]本发明的复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，将风力旋转体和海浪浮动体共同构成一个圆筒结构，在一定程度上即可减少海浪发电机的高度和占地面积，有效地提高环境资源的利用率。
[0095]如图6所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式直线发电机为旋转发电机励磁的电路示意图；其中，海浪发电机还包括功率分配器7，其中，永磁式直线发电机即是第二励磁部42由永磁体构成，旋转发电机的第一励磁部41由励磁线圈构成。
[0096]在海浪的作用下，永磁式直线发电机的第二感应部52产生电能，通过所述功率分配器7将所述第二感应部52产生的部分电能用于所述第一励磁部41的励磁线圈励磁，其余部分电能为发电电能输出。
[0097]如图7所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的永磁式旋转发电机为直线发电机励磁的电路示意图；其中，海浪发电机还包括功率分配器7，永磁式旋转发电机即是第一励磁部41由永磁体构成，直线发电机的第二励磁部42由励磁线圈构成。
[0098]在风力的作用下，永磁式旋转发电机的第一感应部51产生电能，通过所述功率分配器7将所述第一感应部51产生的部分电能用于所述第二励磁部42的励磁线圈励磁，其余部分电能为发电电能输出。
[0099]如图8所示的本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机的旋转发电机与直线发电机相互励磁的电路示意图；其中，海浪发电机还包括中心控制器6、第一功率分配器8、第二功率分配器9和蓄电池10，第一励磁部41和第二励磁部42均由励磁线圈构成。
[0100]具体的，中心控制器6分别与第一功率分配器8、第二功率分配器9、直线发电机和旋转发电机电连接，第一功率分配器8分别与旋转发电机的发电端和直线发电机的励磁端电连接，即是第一功率分配器8分别与第一感应部51的绕组线圈和第二励磁部42的励磁线圈电连接。第二功率分配器9分别与直线发电机的发电端和旋转发电机的励磁端电连接，即是第一功率分配器9分别与第二感应部52的绕组线圈和第一励磁部41的励磁线圈电连接。第一功率分配器8和第二功率分配器9分别与蓄电池10电连接。
[0101]蓄电池10工作在放电模式，中心控制器6分别控制第一功率分配器8和第二功率分配器9，将蓄电池10的电能分别用于第一励磁部41和第二励磁部42的励磁线圈励磁。
[0102]蓄电池10工作在充电模式，中心控制器6分别控制第一功率分配器8和第二功率分配器9，将第一感应部51产生的电能部分用于第二励磁部42的励磁线圈励磁和第二感应部52产生的电能部分用于第一励磁部41的励磁线圈励磁，而第一感应部51和第二感应部52的其余部分电能用来蓄电池10充电。
[0103]本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机不依赖外部电源进行励磁，通过永磁式旋转发电机或永磁式直线发电机产生的电能对励磁线圈励磁，或是先由蓄电池的电能进行励磁，而后旋转发电机和直线发电机产生的电能部分用来为对方的励磁线圈励磁，从而进一步地减少了所占空间和占地面积。
[0104]本发明的第二种复合旋转风力发电功能的海浪风电机中，海浪发电机的发电机基座上设置有激浪器33，激浪器33呈弧形板状。
[0105]具体的，该激浪器33围绕发电机基座I的通孔设置，并没入海水之中，由于海浪的作用方向和大小变化，通过设置一个可围绕通孔移动的激浪器33，提高海浪的高度，增强海浪对浮动器31的作用，从而提高发电效率。
[0106]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海 浪发电机包括发电机基座(I)、风力旋转体(2)、海浪浮动体(3)、励磁部(4)和感应部(5);所述风力旋转体(2)通过旋转连接而设置在所述发电机基座(I)上，所述海浪浮动体(3)环绕所述发电机基座⑴设置；其中， 所述励磁部(4)设置在所述风力旋转体(2)上，所述感应部(5)设置在所述海浪浮动体⑶上； 所述风力旋转体(2)通过风的作用带动所述励磁部(4)相对于所述海浪浮动体(3)上的所述感应部(5)作旋转运动，通过电磁感应而产生电能； 所述海浪浮动体(3)通过海浪的作用带动所述感应部(5)相对于所述风力旋转体(2)上的所述感应部(5)作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。2.如权利要求1所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)包括浮动器(31)和支撑体(32)，所述感应部(5)包括绕组铁芯和若干绕组线圈；所述风力旋转体(2)包括风力旋转轴(22)和风轮叶片(21)，所述励磁部(4)包括若干永磁体；其中， 所述绕组铁芯设置为圆筒状，若干所述绕组线圈均匀设置在所述绕组铁芯的内壁上，所述海浪浮动体(3)的支撑体(32)与所述绕组铁芯的外壁连接并构成一个圆筒结构，并且所述圆筒结构沿所述风力旋转体(2)的所述风力旋转轴(22)轴线方向作直线运动； 所述风力旋转轴(22)的底端与所述发电机基座(I)旋转连接，所述风轮叶片(21)设置在所述风力旋转轴(22)的顶端，若干所述永磁体分别沿所述风力旋转轴(22)的轴线方向和旋转方向上按N/S极性交替地等间距设置。3.一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机包括发电机基座(I)、风力旋转体(2)、海浪浮动体(3)、第一励磁部(41)、第二励磁部(42)、第一感应部(51)和第二感应部(52);所述发电机基座(I)上设置有通孔，所述风力旋转体(2)与所述海浪浮动体(3)连接为一体；其中， 连接为一体的所述风力旋转体(2)和所述海浪浮动体(3)穿入所述发电机基座(I)上的所述通孔并且沿所述通孔的轴线方向作直线运动； 所述风力旋转体(2)上设置有所述第一励磁部(41)，所述海浪浮动体(3)设置有所述第二励磁部(42)，所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)分别设置在所述发电机基座(I)上并与所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)相对应设置； 所述风力旋转体(2)通过风的作用带动所述第一励磁部(41)相对于所述发电机基座(I)作旋转运动，通过电磁感应而产生电能； 所述海浪浮动体(3)通过海浪的作用带动所述第二励磁部(42)相对于所述发电机基座(I)作竖直方向的上下运动，通过电磁感应而产生电能。4.如权利要求3所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)包括浮动器(31)和支撑体(32)，所述风力旋转体(2)包括风力旋转轴(22)和风轮叶片(21);其中， 所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)为一柱状轴，其一端与所述浮动器(31)固定连接，另一端与所述风力旋转轴(22)的底端旋转连接，所述风轮叶片(21)设置在所述风力旋转轴(22)的顶端; 所述第一励磁部(41)设置在所述风力旋转轴(22)上；所述第二励磁部(42)设置在所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)上； 所述第一感应部(51)设置在所述第二感应部(52)的上方，并且所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)环绕所述发电机基座(I)的所述通孔设置。5.如权利要求3所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)包括浮动器(31)和支撑体(32)，所述风力旋转体(2)包括风力旋转桶(23)和风轮叶片(21);其中， 所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)为一柱状轴，其一端与所述浮动器(31)固定连接，另一端与所述风力旋转桶(23)的底部旋转连接；所述风力旋转桶(23)的桶口向下且倒扣在所述发电机基座(I)上，所述风轮叶片(21)设置在所述风力旋转桶(23)底部和桶壁的外侧表面上； 所述第一励磁部(41)设置在所述风力旋转桶(23)桶壁的内侧表面上；所述第二励磁部(42)设置在所述海浪浮动体(3)的所述支撑体(32)上； 所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)设置在同一平面，所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)环绕所述发电机基座(I)的所述通孔设置并且所述第一感应部(51)设置在第二感应部(52)外侧。6.如权利要求3所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪浮动体(3)和所述风力旋转体(2)均设置为圆筒状，所述风力旋转体(2)设置在所述海浪浮动体(3)内并构成一个双层圆筒结构(11)，其中， 所述风力旋转体(2)与所述海浪浮动体(3)旋转连接； 所述第一励磁部(41)设置在所述风力旋转体(2)的内壁上；所述第二励磁部(42)设置在所述海浪浮动体(3)的外壁上； 所述第一感应部(51)设置在所述风力旋转体(2)的内部，所述第二励磁部(42)环绕所述发电机基座(I)的所述通孔而设置在所述发电机基座(I)上。7.如权利要求3?6之一所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机还包括功率分配器(7)，并且在所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)之中一个由永磁体构成，另一个由励磁线圈构成； 通过所述功率分配器(7)将所述第一感应部(51)产生的部分电能用于所述第二励磁部(42)的励磁线圈励磁或将所述第二感应部(52)产生的部分电能用于所述第一励磁部(41)的励磁线圈励磁。8.如权利要求3?6之一所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机还包括中心控制器￠)、第一功率分配器(8)、第二功率分配器(9)和蓄电池(10)，所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)均由励磁线圈构成； 所述蓄电池(10)工作在放电模式，所述中心控制器(6)分别控制第一功率分配器(8)和第二功率分配器(9)，将所述蓄电池(8)的电能分别用于所述第一励磁部(41)和所述第二励磁部(42)的励磁线圈励磁； 所述蓄电池(10)工作在充电模式，所述中心控制器(6)分别控制第一功率分配器(8)和第二功率分配器(9)，将所述第一感应部(51)产生的电能部分用于所述第二励磁部(42)的励磁线圈励磁和所述第二感应部(52)产生的电能部分用于所述第第一励磁部(41)的励磁线圈励磁，所述第一感应部(51)和所述第二感应部(52)的其余部分电能为所述蓄电池(10)充电。9.如权利要求3?6之一所述的复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其特征在于，所述海浪发电机的所述发电机基座上设置有激浪器(33)，所述激浪器(33)呈弧形板状；其中，所述激浪器(33)围绕所述发电机基座的所述通孔设置并置于海水中，所述激浪器(33)根据海浪的作用而围绕所述通孔移动，提高海浪的高度。
【专利摘要】本发明公开了一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、励磁部和感应部。通过风力旋转体和海浪浮动体的运动，使励磁部和感应部通过电磁感应产生电能。本发明的另一种复合旋转风力发电功能的海浪发电机，其包括发电机基座、风力旋转体、海浪浮动体、第一励磁部、第二励磁部、第一感应部和第二感应部；发电机基座上设置有通孔，风力旋转体与海浪浮动体连接为一体并一起穿入发电机基座上的通孔，沿通孔的轴线方向作直线运动。通过风力旋转体和海浪浮动体的运动，使励磁部和感应部通过电磁感应产生电能。本发明的海浪发电机既减少所占空间或占地面积又提高发电效率。
【IPC分类】F03D9/00, F03B13/12
【公开号】CN104895731
【申请号】CN201510350605
【发明人】金建勋
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
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