一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置，包括浮体、设置在所述浮体内的内部发电机构,所述内部发电机构包括：直流发电机、两平行设置的支架、两端通过轴承及轴承座转动架设在两支架之间的转轴、固定设置在所述转轴中部的摆陀、驱动连接于所述转轴与直流发电机输入轴之间的增速齿轮组、与直流发电机输出端电路连接的整流器。本实用新型在波浪作用下摆陀和转轴一起摆动，进而驱动齿轮组运动，带动直流发电机旋转，从而实现对海洋浮标内部传感器件等用电设备的连续供电，保证其在恶劣天气以及长时间浸没于海水中正常工作和生存的能力。
【专利说明】
一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种波浪发电装置，尤其涉及一种可以为海洋浮标等观测设备连续供电的摇摆式波浪发电装置。
【背景技术】
[0002]环境、能源及人口压力加速了人类开发海洋的步伐，为了探明海洋气候、水文、渔业及矿产资源，以及海防安全的需要，在辽阔的海洋中人们布放了大量的海洋浮标等观测设备，这些观测设备的电力能源供给多数是以可充放或者一次性蓄电池，或者是以太阳能发电的形式完成的，显而易见，上述现有的供电形式不具有连续性、安全性等可靠性。比如恶劣天气下太阳能发电将受到限制，同时，当浮标在较深水深工作时太阳能发电同样受到限制，这些都制约了深水海底探测的实现。另一方面，海洋中拥有丰富的波浪能资源，波浪能作为一种可再生可持续的能源形式具有较大的开发前景，波浪能发电技术也有一定的进步。而海洋波浪能不受气候影响，在一定水深处仍然存在波浪波动，同时海洋深处经常有内波的存在，因此利用波浪能发电给处于波浪中的海洋浮标等观测传感设备供电是一种十分可行的技术方案。
[0003]本实用新型针对当前海洋浮标等观测设备的供电需求，设计出一种可以利用海洋波浪能连续供电的浮标装置。可以将本实用新型的技术方案作为一个能源供给模块，集成在现有的海洋浮标观测设备内部，即可实现对设备的可持续供电。当然也可以作为独立的供电浮体通过外部电缆的连接形式实现不同观测设备间较远距离的能源供给。本实用新型针对现有技术方案的缺陷进行设计，符合当前可再生能源和海洋资源开发的需求，因此具有较好的应用前景。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种利用波浪能为海洋浮标等观测设备不间断供电的发电装置。在海浪作用下，通过密闭体浮体内摆陀的摇摆运动，带动变速齿轮组的旋转运动，进而实现电能的输出。该种基于波浪能发电的海洋浮标不受气候变化和工作吃水深度要素的影响，可以实现全气候、全方位无间断的正常工作，并延长其了使用寿命，同时也提高了其抗风浪生存能力。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置，包括浮体、设置在所述浮体内的内部发电机构，所述内部发电机构包括:直流发电机、两平行设置的支架、两端通过轴承及轴承座转动架设在两支架之间的转轴、固定设置在所述转轴中部的摆陀、驱动连接于所述转轴与直流发电机输入轴之间的增速齿轮组、与直流发电机输出端电路连接的整流器。
[0007]波浪作用下浮体摇摆升沉运动时，摆陀绕旋转轴前后自由摆动，同时带动转轴共轴旋转，转轴3带动增速齿轮组实现增速运动，进而带动直流发电机发电。同时，还可以联合现有的太阳能浮标实现多种能源互补的综合系统。
[0008]进一步地，还包括通过电路连接整流器输出端的蓄电池，所述直流发电机输出电流经由整流器调整方向后可以直接供给测量传感设备使用，也可以将多余的电给蓄电池充电备用。
[0009]进一步地，所述浮体I包括筒体和顶端盖，并由系泊装置连接于海底，浮体可以在波浪作用下摇摆升沉运动，正常工作。
[0010]进一步地，所述波浪发电装置集成设置于海洋浮标内部，或作为独立的波浪发电装置，通过外接电缆为多个不同距离、水深分布的海洋浮标提供电能。
[0011]进一步地，所述摆陀呈“W”形，所述摆陀(2)带动转轴可以实现360度全周期旋转，不受海况及机构干涉影响。
[0012]进一步地，所述的轴承为密封轴承，降低腐蚀影响，提高装置运行的稳定性及可靠性。
[0013]相比现有技术，本实用新型的有益效果是:本实用新型通过利用可再生的海洋波浪能进行能量转换，将波浪能转换为摆陀的机械能，进而带动发电机输出电能为浮标等海洋观测设备供电，可以实现电能的连续稳定输出，保证海上设备全气候、全海域正常工作和生存能力的功能，具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置的结构透视图。
[0015]图2是本实用新型的一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置的部分爆炸图。
[0016]图3是本实用新型的一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置内部发电机构图。
[0017]图4是本实用新型的一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置的工作原理图。
[0018]图中所不为:1-浮体；1-1-顶端盖；1_2_筒体;2_摆陀；3_转轴;4_增速齿轮组;5-直流发电机;6-整流器;7-蓄电池;8-测量传感设备;9-支架;I O-轴承座。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[0020]如图1至图3所示，一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置，包括浮体1、设置在所述浮体I内的内部发电机构，所述内部发电机构包括:直流发电机5、两平行设置的支架9、两端通过轴承及轴承座10转动架设在两支架9之间的转轴3、固定设置在所述转轴3中部的“W”形摆陀2、驱动连接于所述转轴3与直流发电机5输入轴之间的增速齿轮组4、依次与直流发电机5输出端电路连接的整流器6和蓄电池7，所述直流发电机5输出电流经由整流器6调整方向后可以直接供给测量传感设备8使用，也可以将多余的电给蓄电池7充电备用。
[0021]所述浮体I由筒体1-2和顶端盖1-1密闭组成，并由锚链装置系泊于海底目标水域，浮体I在波浪作用下升沉摇摆运动。
[0022]波浪作用下浮体I摇摆升沉运动时，摆陀2绕旋转轴前后自由摆动，同时带动转轴3共轴旋转，转轴3带动增速齿轮组4实现增速运动，进而带动直流发电机5发电。同时，还可以联合现有的太阳能浮标实现多种能源互补的综合系统。
[0023]在本实用新型一个可行的实施例中，所述浮体I包括筒体1-2和顶端盖1-1，并由系泊装置连接于海底，浮体I可以在波浪作用下摇摆升沉运动，正常工作。
[0024]在本实用新型一个可行的实施例中，所述波浪发电装置集成设置于海洋浮标内部，或作为独立的波浪发电装置，通过外接电缆为多个不同距离、水深分布的海洋浮标提供电能。
[0025]在本实用新型一个可行的实施例中，所述的轴承为密封轴承，降低腐蚀影响，提高装置运行的稳定性及可靠性。
[0026]在浮体I摇荡的同时，摆陀2会发生旋转运动，并带动转轴3—起摆动，在大浪作用下所述摆陀2带动转轴3可以单向无干涉做360度圆周运动，小浪作用下做单摆往复运动;所述转轴3和增速齿轮组4连接，其两端由轴承和轴承座10固定在支架9上;所述增速齿轮组4为增速机构，由齿轮箱适当固定，若干齿轮啮合后驱动直流发电机5;所述整流器6用于将直流发电机5输出的交变电流换向，并将电能连接蓄电池7充电;所述蓄电池7直接连接浮标内的测量传感设备8。
[0027]图4为实施例的原理示意图。上述实施例提供的一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置可以集成在现有的海洋浮标内部，也可以作为独立供电装置通过外接电缆连接多个空间分布的浮标或海洋平台。
[0028]另外，本实施例可以和现有的太阳能发电浮标联合使用，形成多种能源互补的能源供给形式。
[0029]应当指出，本实用新型的发电方案不限于实施例所述的为海洋浮标测量传感设备供电用，其他利用此发电机构形式的能量转换系统都属于此实用新型的保护范围。
[0030]本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种为海洋浮标提供电能的波浪发电装置，包括浮体(I)、设置在所述浮体(I)内的内部发电机构，其特征在于:所述内部发电机构包括: 直流发电机(5)、两平行设置的支架(9)、两端通过轴承及轴承座(10)转动架设在两支架(9)之间的转轴(3)、固定设置在所述转轴(3)中部的摆陀(2)、驱动连接于所述转轴(3)与直流发电机(5)输入轴之间的增速齿轮组(4)、与直流发电机(5)输出端电路连接的整流器(6)ο2.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于:还包括通过电路连接整流器(6)输出端的蓄电池(7)。3.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于:所述浮体(I)包括筒体(1-2)和顶端盖(1-1)，并由系泊装置连接于海底。4.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于:所述波浪发电装置集成设置于海洋浮标内部，或作为独立的波浪发电装置，通过外接电缆为多个不同距离、水深分布的海洋浮标提供电能。5.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于:所述摆陀⑵呈“W”形，带动转轴(3)实现360度全周期旋转，不受海况及机构干涉影响。6.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于:所述的轴承为密封轴承。
【文档编号】F03B11/06GK205618294SQ201620267900
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】邱守强, 叶家玮, 王冬姣, 苏成, 梁富琳
【申请人】华南理工大学