名称：潜水式波力水轮发电机

专利人： 李玉文

专利号：202321082653.X

技术领域

潜水式波力水轮发电机，属于波浪能发电技术领域。

背景技术

随着传统能源的逐渐枯竭，各种新能源的利用也逐渐被人们接受。海洋面积辽阔，蕴藏着无限的能量，因此近年来，市面上出现了多种利用海洋中海浪产生的能量实现发电的技术方案。此类技术方案可通过多种方式实现发电，其中比较典型的一种方式是利用海浪推动叶轮转动，叶轮转动时进一步带动发电机的电机轴转动，从而实现发电。

以叶轮带动发电机工作又可分为两种具体方式：

（1）发电机轴与海浪的流动方向平行。在这种方式下，海浪往返时理论上会使叶轮产生相反的转动方向，从而影响发电效率。在现有技术中，解决该问题主要采用以下两种方式实现：1）设置两组叶轮，海浪往返时分别带动两组叶轮转动，可以保证海浪往返时发电机轴转向相同，如申请号为201810385984.8，申请日为2018年4月26日，专利名称为“一种双向做功的海浪能发电装置”的中国发明专利所公开的技术方案。2）对海浪进行“整流”，设置板阀机构，随着海浪的往返，两个方向的板阀分别开启或关闭，使得海浪在往返时分别推动叶轮两侧的叶片转动，如申请号为201420565034.0，申请日为2014年9月29日，专利名称为“新型双向海浪冲击双转子电机发电装置”的中国实用新型专利所公开的技术方案。因此发电机轴与海浪的流动方法平行，为避免海浪往返而造成的发电效率较低的问题，需要设置较为复杂的机械机构，在一定程度上增加了成本。

（2）发电机轴与海浪的流动方向垂直。这种方式可以减少叶轮的设置数量，但是海浪在往返的过程中，对叶轮两侧叶片产生的作用力方向相同，所以此时海浪在发电机轴其中一侧叶轮的表面实际会产生反作用力，从而降低了叶轮的转速，也会对发电效率造成影响。在现有技术中，申请号为201220651777.0，申请日为2012年1月30日，专利名称为“利用海浪和海水流动能发电的设备”的中国实用新型专利提出了一种解决方案，在该技术方案中，叶轮为两段式，包括直接与发电机轴固定的辐条，以及与辐条铰接的叶片，不同侧的叶片随着海浪方向的变化而转动，避免了海浪对不同侧叶片产生的反作用力，然而在该技术方案中，由于叶片与辐条铰接，因此海浪在往返时对铰接轴的作用力较大，而海浪的轻度不可控，因此容易造成叶片的损坏。

同时以叶轮带动发电机工作的技术方案，受海浪强度的影响较大，当因恶劣天气而造成海浪强度较大时，随叶轮的冲击较大。因此设计一种能够较少海浪对叶轮的反作用力，且能够降低大强度海浪对叶轮影响的技术方案，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置随海浪流动方向摆动的叶片，无论海浪处于何种流向，叶轮中均存在有一半数量的叶片推动发电机轴转动，避免了部分叶片产生的反作用力对发电机轴转速的影响，提高了发电效率的潜水式波力水轮发电机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该潜水式波力水轮发电机，包括发电机，其特征在于：设置有底座，发电机可升降的设置在底座上方，发电机的发电机轴竖直设置，在发电机轴的顶部设置有随海浪转动的叶轮，在叶轮内均匀设置有多个随海浪流动方向摆动的叶片。

优选的，叶轮包括叶轮架，叶片通过叶片轴均匀设置在叶轮架的外圈。

优选的，叶片包括弹性片，弹性片与叶片轴固定，叶片板固定在弹性片的外周圈。

优选的，在底座的表面设置有升降机构，发电机固定在升降机构顶部。

优选的，升降机构包括外管以及位于外管内的内管，发电机固定在内管的顶部。

优选的，在内管的顶部水平设置有支撑台，发电机固定在支撑台表面。

优选的，在升降机构和底座之间设置有多条支撑柱。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本潜水式波力水轮发电机中，通过设置随海浪流动方向摆动的叶片，因此无论海浪处于何种流向，叶轮中均存在有一半数量的叶片推动发电机轴转动，而海浪返回时，通过另一半数量的叶片带动发电机轴转动。因此避免了部分叶片产生的反作用力对发电机轴转速的影响，提高了发电效率。

2、在本潜水式波力水轮发电机中，发电机可升降的设置在底座表面，当因特殊天气原因会导致海浪过大时，可以提前是升降机构下降，使叶轮下降至最低处，减少海浪对叶轮的冲击。

3、在升降机构和底座之间设置有多条支撑柱，通过支撑柱对升降机构和底座之间进行加强。

4、发电机优选采用永磁发电机实现，发电机的定子上设置磁体，转子上设置有线圈，因此省略了滑环和碳刷，又有利于水下作业的绝缘。