一种基于潮汐能的自调节发电装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于潮汐能的自调节发电装置，包括基座、浮体和若干根摆动杆，基座上固连有导向管，导向管上套设有滑块，摆动杆的下端均铰接在滑块上，摆动杆的上端均铰接在浮体上，摆动杆上沿长度方向铰接有若干涡轮发电机，浮体的上侧面设有蓄电池舱，蓄电池舱内的蓄电池与涡轮发电机电连接，浮体中设有压载舱和发电舱，发电舱中设有发电机二，发电机二的输入轴竖直设置，浮体的下侧面上转动连接有转轴二，转轴二竖直设置并且上端位于发电舱内且端部和发电机二的输入轴固连，下端位于浮体的下方并且端部固连有叶轮二，压载舱连接有用于调节压载舱中水量的调节件。本发明能够更高效地将海洋流动能转化为电能，且具有较好的自保护能力。
【专利说明】
一种基于潮汐能的自调节发电装置
技术领域
[0001]本发明属于海洋能发电设备技术领域，涉及一种基于潮汐能的自调节发电装置。
【背景技术】
[0002]海洋的洋流及潮流能蕴含着大量的能量，目前将这部分能量进行利用的多是水平轴式涡轮发电机，每个涡轮发电机壳体内装有透平叶轮，叶轮轴上设置有发电机，当海水流过涡轮发电机，叶轮转动会带动发电机产生电能。
[0003]但是该种海洋涡轮发电机置于水中的洋流发电机位置是固定的，但是受涨落潮变化的影响，海水深度是变化的，越深海水越稳定，可利用的流动能较小，不能根据海况变化自动调节，另外涡轮发电机只能利用海水的流动能量，不能利用波浪能及海水上升和下降的能量。因此不能充分利用各层的海洋能，不能根据风浪的大小调节，且该种位置固定的涡轮发电机组容易受到风浪的损坏。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于潮汐能的自调节发电装置，本基于潮汐能的自调节发电装置能够根据潮汐能的影响自动改变自身的位置，有效地将洋流的动能转化为电能，且具有较好的自保护能力。
[0005]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种基于潮汐能的自调节发电装置，包括基座、浮体和若干根摆动杆，所述基座的上侧面上垂直固连有导向管，所述导向管上套设有滑块，所述滑块和导向管间隙配合，所述导向管的上端设置有限位块，所述摆动杆的下端均铰接在滑块上，所述摆动杆的上端均铰接在浮体上，所述摆动杆上沿长度方向铰接有若干涡轮发电机，浮体的上侧面设置有水密的蓄电池舱，所述蓄电池舱内设有蓄电池，该蓄电池与若干涡轮发电机电连接，所述浮体中设置有压载舱和发电舱，所述发电舱中设置有发电机二，所述发电机二通过支撑座固定在发电舱的内壁上并且所述发电机二的输入轴竖直设置，所述浮体的下侧面上转动连接有转轴二，所述转轴二竖直设置，所述转轴二的上端位于发电舱内并且端部和发电机二的输入轴固连，下端位于浮体的下方并且端部固连有叶轮二，所述浮体的压载舱还连接有用于调节压载舱中水量的调节件，所述调节件包括水栗一、水栗二、通气管和电磁阀，所述水栗一固定在浮体的下侧面上，所述水栗一的出水口和压载舱之间通过通水管连通，所述通气管垂直固连在浮体的上侧面上，该通气管的下端与浮体中的压载舱相连通，所述电磁阀固连在通气管的上端，所述浮体的上侧面上还设置有水密的栗舱，所述栗舱中设置有水栗二，所述水栗二的进水口通过进水管和浮体中的压载舱底部相连通，所述水栗二的出水口通过排水管和栗舱的外部连通。
[0006]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述导向管上还设置有缓冲弹簧一和缓冲弹簧二，所述缓冲弹簧一的下端抵压在基座上，上端抵压在滑块的下侧面上，所述缓冲弹簧二的下端抵压在滑块的上侧面上，上端抵压在限位块上。
[0007]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述蓄电池舱的上侧面固连有灯座，所述灯座的上端固连有LED信号灯，所述LED信号灯通过控制电路和蓄电池电连接。
[0008]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述涡轮发电机包括筒状的壳体、发电机一、支撑杆、转轴一和叶轮一，所述壳体一端的外径大于另一端的外径，若干所述涡轮发电机的壳体外径较大的一端均朝向同一侧，所述叶轮一固定在转轴一的一端，所述转轴一的另外一端和发电机一的输入轴连接，所述转轴一和壳体同轴设置并且所述转轴一转动连接在壳体内，所述发电机一通过支撑杆固定在壳体内，所述叶轮一均位于壳体中外径较大的一端。
[0009]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述导向管内沿轴向固连有线圈，该滑块内固连有磁铁，所述线圈和蓄电池电连接。
[0010]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述浮体和滑块的水平截面的宽度由一端向另一端逐渐变小，且宽度较大的一端为弧形，宽度较小的一端呈尖角状。
[0011 ]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述摆动杆的下端铰接在滑块宽度较小的一端，所述摆动杆的上端铰接在浮体宽度较大的一端。
[0012]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述摆动杆的数量为四根，四根摆动杆相互平行设置，其中两根摆动杆位于涡轮发电机的一侧，另外两根摆动杆位于涡轮发电机的另一侧，同一侧的两根摆动杆一端之间的连线与另一端之间的连线相平行。
[0013]上述的一种基于潮汐能的自调节发电装置中，所述蓄电池与涡轮发电机中的发电机一之间通过具有弹性的导线电相连。
[0014]与现有技术相比，本基于潮汐能的自调节发电装置具有以下优点:
[0015]1、由于当潮汐导致海面下降时，浮体在重力的作用下能够自动相应地降低，即摆动杆摆动至倾斜状态，且由于摆动杆相互平行，同一侧的两根摆动杆一端之间的连线与另一端之间的连线相平行，因此整体呈平行四边形状态，使得涡轮发电机的端口始终水平朝向一侧，所有的涡轮发电机均位于水中，不会因为海面下降导致部分涡轮发电机露出海面而无法工作。
[0016]2、由于调节件也能够主动调节压载舱中水量的多少，即可以调节浮体相对水面的高度，当海面出现天气异常时能够调节浮体的高度，使得浮体下降而沉入水面，避免海面上的恶劣天气损坏本发电装置，安全性更高。
[0017]3、由于海面上的波浪能够间歇性的冲击摆动杆和浮体，在浮体和摆动杆作用下，滑块一能够沿着导向杆上下窜动，即导向管内的线圈能够切割磁铁的磁力线而发电，该结构能够辅助对蓄电池进行蓄电，提高发电装置的工作效率。
[0018]4、当滑块沿着导向管上下运动时，缓冲弹簧一和缓冲弹簧二可以对滑块起到缓冲作用，防止滑块和限位块及基座直接接触。
[0019]5、蓄电池设置在位于浮体上侧面的蓄电池舱中，在浮体绕着导向管转动时，导线和蓄电池一起绕着导向管转动，可以避免导线缠绕到导向管上，并且方便更换蓄电池。
【附图说明】
[0020]图1是本发电装置的结构示意图。
[0021 ]图2是本发电装置中摆动杆摆动时的结构示意图。
[0022]图3是浮体的结构示意图。
[0023]图4是涡轮发电机的结构示意图。
[0024]图中，1、基座；11、磁铁；12、导向管；13、线圈；14、滑块；15、限位块；16、缓冲弹簧一；17、缓冲弹簧二; 2、浮体;21、压载舱;22、发电舱;23、蓄电池舱;24、蓄电池;25、LED信号灯;26、灯座;27、栗舱;3、摆动杆;4、涡轮发电机;41、壳体;42、叶轮一;43、发电机一;44、支撑杆;45、转轴一;5、调节件;51、水栗一;52、通水管;53、通气管;54、电磁阀；55、水栗二; 56、排水管;57、进水管;6、导线;7、转轴二;8、叶轮二;9、发电机二;91、支撑座。
【具体实施方式】
[0025]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0026]如图1至图4所示，一种基于潮汐能的自调节发电装置，包括基座1、浮体2和若干根摆动杆3，所述基座I的上侧面上垂直固连有导向管12，所述导向管12上套设有滑块14，所述滑块14和导向管12间隙配合，所述导向管12的上端设置有限位块15，所述摆动杆3的下端均铰接在滑块14上，所述摆动杆3的上端均铰接在浮体2上，所述摆动杆3上沿长度方向铰接有若干涡轮发电机4，浮体2的上侧面设置有水密的蓄电池舱23，所述蓄电池舱23内设有蓄电池24，该蓄电池24与若干涡轮发电机4电连接，所述浮体2中设置有压载舱21和发电舱22，所述发电舱22中设置有发电机二 9，所述发电机二 9通过支撑座91固定在发电舱22的内壁上并且所述发电机二 9的输入轴竖直设置，所述浮体2的下侧面上转动连接有转轴二 7，所述转轴二 7竖直设置，所述转轴二 7的上端位于发电舱22内并且端部和发电机二 9的输入轴固连，下端位于浮体2的下方并且端部固连有叶轮二 8，所述浮体2的压载舱21还连接有用于调节压载舱21中水量的调节件5，所述调节件5包括水栗一 51、水栗二 55、通气管53和电磁阀54，所述水栗一 51固定在浮体2的下侧面上，所述水栗一 51的出水口和压载舱21之间通过通水管52连通，所述通气管53垂直固连在浮体2的上侧面上，该通气管53的下端与浮体2中的压载舱21相连通，所述电磁阀54固连在通气管53的上端，所述浮体2的上侧面上还设置有水密的栗舱27，所述栗舱27中设置有水栗二 55，所述水栗二 55的进水口通过进水管57和浮体2中的压载舱21底部相连通，所述水栗二 55的出水口通过排水管56和栗舱27的外部连通。
[0027]具体来说，所述电磁阀54通过控制模块和蓄电池24电连接。
[0028]当需要降低浮体2相对于水面的高度时，将电磁阀54开启，然后水栗一51对浮体2中的压载舱21进行注水，使得压载舱21内的空气能够通过通气管53排出到浮体2的外部的自然环境中，随着压载舱21中的水量的增多，浮体2逐渐下降并沉入海面以下；当需要升高浮体2时，通过水栗二55将浮体2的压载舱21中的水排出到浮体2的外部的自然环境中，浮体2的重力减小，浮体2浮出水面，待浮体2上升到合适位置时，水栗二 55停止工作，通过电磁阀54封闭通气管53;通过水栗一 51和水栗二 55的配合工作，可以方便地控制浮2体的压载舱中21的水量的多少，进而控制浮体2相对于水面的高度。
[0029]流过浮体2下侧面的洋流能够带动叶轮二8转动，进而带动发电机二9的输入轴转动使发电机二9发电，充分利用洋流的能量，从而提高本基于潮汐能的自调节发电装置的整体的发电效率。
[0030]蓄电池24设置在浮体2的上侧面的目的是为了在浮体2绕着导向管12转动时，导线11和蓄电池24—起绕着导向管12转动，可以避免导线11缠绕到导向管12上，并且方便更换蓄电池24。
[0031]具体来说，所述水栗一51是潜水栗，水栗一 51通过进水口直接把浮体2下侧的水体经出水口和通水管52输入到压载舱21中。
[0032]所述水栗二 55设置在水密的栗舱27中，可以把水栗二 55和外界环境隔离开来，减小外界环境对水栗二55的影响，提高水栗二55的使用寿命。
[0033]具体来说，所述摆动杆3的数量为四根，四根摆动杆3相互平行设置，其中两根摆动杆3位于涡轮发电机4的一侧，另外两根摆动杆3位于涡轮发电机4的另一侧，同一侧的两根摆动杆3—端之间的连线与另一端之间的连线相平行。
[0034]基座I固定在海底，而浮体2则能够漂浮在海面上，摆动杆3位于基座I与浮体2之间，即若干的涡轮发电机4由浮体2至基座I有序排列，当海水流动时能够带动涡轮发电机4进行发电，涡轮发电机4产生的电能传递给蓄电池24进行蓄电，由于若干涡轮发电机4有序的排列，因此不同的涡轮发电机4能够利用不同层面的海水，而且当潮汐导致海面下降时，浮体2能够自动相应地降低，即摆动杆3也会相应地摆动至倾斜状态，保证涡轮发电机4的发电效率。
[0035]由于摆动杆3相互平行，同一侧的两根摆动杆3—端之间的连线与另一端之间的连线相平行，因此整体呈平行四边形状态，所述涡轮发电机4分别与每根摆动杆3相铰接，使得涡轮发电机4的端口始终水平朝向一侧，即涡轮发电机4的转轴45始终处于水平状态，所有涡轮发电机4均位于水中，所以不会因为海面下降导致部分涡轮发电机4露出海面而无法工作，进一步的，由于调节件5也能够主动调节浮体2相对于海面的高度，当海面出现天气异常时能够调节浮体2的高度，使得浮体2下降而沉入水面以下，避免海面上的恶劣天气损坏本发电装置，安全性更高。
[0036]具体来说，所述导向管12上还设置有缓冲弹簧一16和缓冲弹簧二 17，所述缓冲弹簧一 16的下端抵压在基座I上，上端抵压在滑块14的下侧面上，所述缓冲弹簧二 17的下端抵压在滑块14的上侧面上，上端抵压在限位块15上。
[0037]当滑块14沿着导向管12上下运动时，缓冲弹簧一16和缓冲弹簧二 17可以对滑块14起到缓冲作用，防止滑块14和限位块15及基座I直接接触。
[0038]具体来说，所述蓄电池舱23的上侧面固连有灯座26，所述灯座26的上端固连有LED信号灯25，所述LED信号灯25通过控制电路和蓄电池24电连接。
[0039]LED信号灯25用于给过往的船只发送信号，避免发生碰撞而造成安全事故，另外LED的光源相对比较节能，可以减少蓄电池24中电量的损耗。
[0040]具体来说，所述涡轮发电机4包括筒状的壳体41、发电机一43、支撑杆44、转轴一 45和叶轮一 42，所述壳体41 一端的外径大于另一端的外径，若干所述涡轮发电机4的壳体41外径较大的一端均朝向同一侧，所述叶轮一42固定在转轴一45的一端，所述转轴一45的另外一端和发电机一 43的输入轴连接，所述转轴一 45和壳体41同轴设置并且所述转轴一 45转动连接在壳体41内，所述发电机一43通过支撑杆44固定在壳体41内，所述叶轮一42均位于壳体41中外径较大的一端，洋流可以从壳体41的一端流向另外一端。
[0041]壳体41分别与每根摆动杆3相铰接，而摆动杆3摆动时叶轮一42始终能够水平朝向一侧，有利于洋流从壳体41正面通过壳体41的一端并且从另外一端流出，从而以最大的水流带动叶轮一 42转动，提高涡轮发电机4的发电效率。
[0042]具体来说，所述导向管12内沿轴向固连有线圈13，该滑块14内固连有磁铁15，所述线圈13和蓄电池24电连接。
[0043]海面上的波浪能够间歇性的冲击摆动杆3和浮体2，在浮体2和摆动杆3作用下，滑块14能够沿着导向杆12上下窜动，即导向管12内的线圈能够切割磁铁的磁力线而发电，该结构能够辅助对蓄电池24进行蓄电，提高发电装置的工作效率。
[0044]具体来说，所述浮体2和滑块14的水平截面的宽度由一端向另一端逐渐变小，且宽度较大的一端为弧形，宽度较小的一端呈尖角状，所述摆动杆3的下端铰接在滑块14宽度较小的一端，所述摆动杆3的上端铰接在浮体2宽度较大的一端。
[0045]浮体2和滑块一14均为流线型结构，在水流作用下能够转动，使得尖角状的一端产生尾翼的效果，即使得水流能够正面作用于涡轮发电机中的叶轮一 42，使得摆动杆3始终向洋流流动的方向倾斜。
[0046]具体来说，所述蓄电池24与涡轮发电机4中的发电机一43之间通过具有弹性的导线6电相连。
[0047]具体来说，所述导线6制为螺旋形，螺旋形的导线6具有弹性回复力，导线6在洋流冲击下既能够随波逐流，又能够保持一定的结构稳定，使得导线6仅在摆动杆3及涡轮发电机4的附近晃动，避免移位过大而纠缠在海底的杂物上导致断裂而影响使用。
[0048]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种基于潮汐能的自调节发电装置，包括基座(I)、浮体(2)和若干根摆动杆(3)，其特征在于，所述基座(I)的上侧面上垂直固连有导向管(12)，所述导向管(12)上套设有滑块(14)，所述滑块(14)和导向管(12)间隙配合，所述导向管(12)的上端设置有限位块(15)，所述摆动杆(3)的下端均铰接在滑块(14)上，所述摆动杆(3)的上端均铰接在浮体(2)上，所述摆动杆(3)上沿长度方向铰接有若干涡轮发电机(4)，浮体(2)的上侧面设置有水密的蓄电池舱(23)，所述蓄电池舱(23)内设有蓄电池(24)，该蓄电池(24)与若干涡轮发电机(4)电连接，所述浮体(2)中设置有压载舱(21)和发电舱(22)，所述发电舱(22)中设置有发电机二(9)，所述发电机二 (9)通过支撑座(91)固定在发电舱(22)的内壁上并且所述发电机二 (9)的输入轴竖直设置，所述浮体(2)的下侧面上转动连接有转轴二 (7)，所述转轴二 (7)竖直设置，所述转轴二(7)的上端位于发电舱(22)内并且端部和发电机二(9)的输入轴固连，下端位于浮体(2)的下方并且端部固连有叶轮二 (8)，所述浮体(2)的压载舱(21)还连接有用于调节压载舱(21)中水量的调节件(5)，所述调节件(5)包括水栗一 (51)、水栗二 (55)、通气管(53)和电磁阀(54)，所述水栗一 (51)固定在浮体(2)的下侧面上，所述水栗一 (51)的出水口和压载舱(21)之间通过通水管(52)连通，所述通气管(53)垂直固连在浮体(2)的上侧面上，该通气管(53)的下端与压载舱(21)相连通，所述电磁阀(54)固连在通气管(53)的上端，所述浮体(2)的上侧面上还设置有水密的栗舱(27)，所述栗舱(27)中设置有水栗二 (55)，所述水栗二 (55)的进水口通过进水管(57)和压载舱(21)的底部相连通，所述水栗二 (55)的出水口通过排水管(56)和栗舱(27)的外部连通。2.根据权利要求1所述的一种基于潮汐能的自调节发电装置，其特征在于，所述导向管(12)上还设置有缓冲弹簧一(16)和缓冲弹簧二(17)，所述缓冲弹簧一(16)的下端抵压在基座(I)上，上端抵压在滑块(14)的下侧面上，所述缓冲弹簧二(17)的下端抵压在滑块(14)的上侧面上，上端抵压在限位块(15)上。3.根据权利要求2所述的一种基于潮汐能的自调节发电装置，其特征在于，所述涡轮发电机(4)包括筒状的壳体(41)、发电机一 (43)、支撑杆(44)、转轴一 (45)和叶轮一 (42)，所述壳体(41) 一端的外径大于另一端的外径，若干所述涡轮发电机(4)的壳体(41)外径较大的一端均朝向同一侧，所述叶轮一 (42)固定在转轴一 (45)的一端，所述转轴一 (45)的另外一端和发电机一(43)的输入轴连接，所述转轴一(45)和壳体(41)同轴设置并且所述转轴一(45)转动连接在壳体(41)内，所述发电机一(43)通过支撑杆(44)固定在壳体(41)内，所述叶轮一 (42)均位于壳体(41)中外径较大的一端。4.根据权利要求3所述的一种基于潮汐能的自调节发电装置，其特征在于，所述导向管(12)内沿轴向固连有线圈(13)，所述滑块(14)内固连有磁铁(11)，所述线圈(13)和蓄电池(24)电连接。5.根据权利要求1或者4所述的一种基于潮汐能的自调节发电装置，其特征在于，所述浮体(2)和滑块(14)的水平截面的宽度由一端向另一端逐渐变小，且宽度较大的一端为弧形，宽度较小的一端呈尖角状。6.根据权利要求5所述的一种基于潮汐能的自调节发电装置，其特征在于，所述摆动杆(3)的下端铰接在滑块(14)宽度较小的一端，所述摆动杆(3)的上端铰接在浮体(2)宽度较大的一端。7.根据权利要求6所述的一种基于潮汐能的自调节发电装置，其特征在于，所述摆动杆(3)的数量为四根，四根摆动杆(3)相互平行设置，其中两根摆动杆(3)位于涡轮发电机(4)的一侧，另外两根摆动杆(3)位于涡轮发电机(4)的另一侧，同一侧的两根摆动杆(3)—端之间的连线与另一端之间的连线相平行。8.根据权利要求1或7所述的一种基于潮汐能的自调节发电装置，其特征在于，所述蓄电池(24)与涡轮发电机(4)中的发电机一 (43)之间通过具有弹性的导线(6)电相连。
【文档编号】F03B13/26GK105840406SQ201610144297
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】龚希武
【申请人】浙江海洋学院