CN208203463U - 一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置，主浮标上搭载发电机，驱动浮标通过连动杆与发电机轴相连，连接处采用曲轴连杆结构，能够将直线运动转化成发电机轴旋转的圆周运动，主浮标底部连接有锚，波浪来临时，两个浮标随着波浪上下运动，主浮标由于底部有重物，摆动幅度不大，驱动浮标较轻，摆动幅度较大，带动连接杆上下摆动，从而曲轴结构就会使发电机轴转动，产生电量。实现了波浪能到电能的转换。同时主浮标下还装有直线式的发电线圈，动子通过优质弹簧连接，在主浮标上下波动的同时动子切割永磁线圈产生电动势，也能够产生电动势。本实用新型提高了发电的效率，减少了主浮标剧烈波动带来的结构损坏，延长了使用寿命。

Description

一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置

技术领域

本实用新型涉及浮子式波浪能发电技术领域，具体涉及一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置。

背景技术

众所周知，海洋资源旷阔，对于海洋的水质监测和成分分析有利于我们探索海洋，传统的海洋探测方法式设立多个漂流浮标监测点，但是浮标长期工作供电问题成了一个大问题。目前浮标多采用蓄电池组配合太阳能板发电的方式，这种方式容易受到天气的影响。而海洋能无时无刻不存在，设计波浪能发电的装置受到了人们的逐渐认可。

如专利号CN206164287U公布的一种基于直线电机的波浪能发电装置，设计了一种利用浮子在水面上随着水流上下波动将波浪能转化为机械能，浮子与发电机的动子相连，发电机内有永磁线圈，动子做切割磁感线运动产生电动势，这种该方法，发电效率低，且发电装置长时间浸泡在海水中容易损坏。又如专利号CN105065187A公布的一种海岛用的浮子式波浪能发电装置，利用海面上的浮子吸收波浪的势能，以及浮体上的叶轮吸收波浪的动能，通过浮体和沉箱之间的钢索传递给沉箱中的传递机构，进而带动发电机发电，这种方式发电量高，但是结构较为复杂，能量在转换的过程中会产生损耗。

目前的浮子式发电装置多通过齿轮传动的方式，将波浪能转换成齿轮转动的机械能带动发电机轴转动，在通过发电机转换成电能，这种方式能量损耗较大，发电方式也比较单一。

发明内容

实用新型目的：本实用新型旨在解决波浪浮标在海外长时间工作的供电问题，采用曲轴连杆的结构，在波浪能向机械能转换的过程中减少了传统发电方式传动轴和发电机轴之间齿轮传动摩擦产生的能量损耗，直接利用波浪势能带动发电机轴转动。同时提供多种发电的途径，充分保证漂流浮标工作的正常进行。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置，包括设置于海面上的主浮标、驱动浮标；所述主浮标下方设有锚；所述主浮标内设有蓄电池组和电源管理模块；所述主浮标上方设有旋转式发电机；所述旋转式发电机的转动轴上设有曲轴结构；所述曲轴结构的两个曲柄臂分别连接于转动轴，曲柄销垂直连接传动杆的一端，传动杆的另一端连接驱动浮标；所述发电机电性连接电源管理模块，电源管理模块电性连接蓄电池组。

进一步的，所述主浮标下方设有直线式发电线圈，所述直线式发电线圈包括直线线圈和直线线圈内的永磁动子，所述直线线圈上端固定于主浮标，所述永磁动子的上端通过弹性元件连接于主浮标。

进一步的，所述主浮标上设有支架，所述支架与传动杆活动连接，传动杆能够相对于其与支架之间的连接点转动。

进一步的，所述弹性元件为优质弹簧。

有益效果：本实用新型采用曲轴连杆的结构，在波浪能向机械能转换的过程中减少了传统发电方式传动轴和发电机轴之间齿轮传动摩擦产生的能量损耗，直接利用波浪势能带动发电机轴转动，实现了通过辅助的驱动浮标来实现传统的浮子式发电浮标的发电效果，提高了发电的效率，减少了主浮标剧烈波动带来的结构损坏，延长了使用寿命，同时底部安装的直线式发电线圈为发电方式提供了多种选择，能够最大限度的利用波浪能，提高发电效率。

附图说明

图1位本实用新型的结构简图；

图2为连接杆与转动轴的连接示意图；

图3为直线式发电线圈的结构示意图；

图4为波浪能发电后的电源管理和负载使用流程图；

图中标号：1、海面；2、驱动浮标；3、传动杆；4、支架；5、旋转式发电机；6、主浮标；7、蓄电池组；8、直线式发电线圈；9、锚；10、直线线圈；11、转动轴；12、曲轴结构；13、优质弹簧；14、永磁动子。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图1所示，本实用新型采用的是振荡浮子式波浪能发电浮标中的一种新型双浮子式的波浪能发电，海面上的装置由驱动浮标1和主浮标6一小一大两个浮标组成，主浮标6较重，驱动浮标1较轻，主浮标6通过锚9的牵引，上下摆动幅度没有驱动浮标2大，主浮标6上安装旋转式发电机5，通过转动发电机的转动轴11进而发电。驱动浮标2通过传动杆3连接到转动轴11上，通过支架4固定在主浮标6上，传动杆3与转动轴11连接处采用的是曲轴连杆的结构，能够将驱动浮标2带来的上下运动的波浪能转化成旋转式发电机轴的机械能，旋转式发电机5产生的电能一部分用于浮标的正常工作，一部分存储到蓄电池组7中。主浮标6下方安装直线式发电线圈8，永磁动子14通过优质弹簧13连接在主浮标6的下方，主浮标6通过锚9的牵引，上下摆动幅度没有驱动浮标2大，但是上下的摆动足够驱使优质弹簧13带动永磁动子14上下运动，永磁动子14切割磁感线会产生电动势，通过导线，通过电源管理模块存储在蓄电池组7中。

附图2是连接杆3与旋转式发电机5的转动轴11连接处的示意图，采用的是曲轴连杆结构。旋转式发电机5的转动轴11上设有曲轴结构12；曲轴结构12的两个曲柄臂分别连接于转动轴11，曲柄销垂直连接传动杆3的一端，传动杆3的另一端连接驱动浮标2。当驱动浮标2随着波浪上下摆动时，会带动传动杆3做上下摆动，通过支架4支点的杠杆原理能将上下运动转换成曲轴连杆的旋转运动，从而将波浪能转换成发电机转动的机械能，进而发电。

附图3是主浮标下直线发电的示意图，通过优质弹簧13一端固定于主浮标6，另一端与永磁体动子14相连，当主浮标6上下微微摆动时，永磁动子14会切割直线线圈10产生电动势。

附图4是波浪能发电后的电源管理和负载使用流程图，通过波浪能产生电能，电源管理模块会将一部分存储到蓄电池组中备用，一部分直接用于负载的供电。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置，其特征在于，包括设置于海面(1)上的主浮标(6)、驱动浮标(2)；所述主浮标(6)下方设有锚(9)；所述主浮标(6)内设有蓄电池组(7)和电源管理模块；所述主浮标(6)上方设有旋转式发电机(5)；所述旋转式发电机(5)的转动轴(11)上设有曲轴结构(12)；所述曲轴结构(12)的两个曲柄臂分别连接于转动轴(11)，曲柄销垂直连接传动杆(3)的一端，传动杆(3)的另一端连接驱动浮标(2)；所述发电机(5)电性连接电源管理模块，电源管理模块电性连接蓄电池组(7)；所述主浮标(6)上设有支架(4)，所述支架(4)与传动杆(3)活动连接，传动杆(3)能够相对于其与支架(4)之间的连接点转动。

2.根据权利要求1所述的一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置，其特征在于，所述主浮标(6)下方设有直线式发电线圈(8)，所述直线式发电线圈(8)包括直线线圈(10)和直线线圈(10)内的永磁动子(14)，所述直线线圈(10)上端固定于主浮标(6)，所述永磁动子(14)的上端通过弹性元件连接于主浮标(6)。

3.根据权利要求2所述的一种应用于海洋浮标的双浮子式波浪能混合发电装置，其特征在于，所述弹性元件为优质弹簧(13)。