技术领域本实用新型属于利用太阳能和波浪复合式发电的技术领域，具体涉及一种自主导航波光发电装置。
背景技术：
随着科学技术的迅猛发展，能源需求及能源紧缺已成为共同关注的课题，由于被人们广泛使用的煤炭、石油、天然气、水能、木材等常规传统能源随着消耗而日益减少，急需新的能源来替代这些常规能源。海洋占地球总面积的71％，海洋中蕴藏着十分丰富的能源，包括波浪能、潮汐能等。其中波浪能是海洋中取之不尽、用之不竭的一种可再生能源，且波浪能具有储量大、分布广等特点，因此波浪发电一直倍受人们重视和关注，目前已经有不少人尝试着利用一些装置来收集、转化波浪能，最后达到利用波浪能的目的，但是现有的波浪发电装置能量转换效率低。太阳能也是可再生能源，且利用太阳能发电的技术已经很成熟，但如何在海洋环境中，利用同一个装置同时转换波浪能和太阳能仍需要解决。由于海面上风浪较大，波浪发电装置容易被海风吹离目标点，失去控制，而目前的波浪发电装置不具有自主导航功能。CN201210229827.0一种模块化的仿生机器海豚推进机构，是一种基于曲柄滑块的模块化机器海豚尾部拍动推进机构，模仿海豚的背腹式波动运动，提供前进动力。该装置为了模仿豚尾的上下摆动，利用直流电控制电机单项旋转，依靠改变电机转速改变豚尾运动频率从而控制速度，但却不能根据需要自主改变航向。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种自主导航波光发电装置，解决按现有技术中波浪发电装置效率低、且稳定性差以及不能自护导航的技术问题。为了解决该技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种自主导航波光发电装置，包括支架、多个波光发电装置单元、储油罐、回油罐、蓄电池、控制装置、电机、减速器和自主导航装置。所述支架包括上托板、连接杆和底盘，中间连接杆设置于上托板和底盘之间，且中间连接杆的上端与上托板垂直固连，下端与底盘的垂直固连，支架的上托板上设置有液压发电机和液压马达，所述液压马达固设在液压发电机上，液压马达的输出轴与液压发电机转子的转轴固连；多个波光发电装置单元均匀设置在上托板的边缘，每个波光发电装置单元包括浮筒、第一液压油缸和机架，所述浮筒为无底的中空壳体结构，浮筒的上端密封设置有上盖板，上盖板上设置有太阳能电池板，浮筒的侧壁上固设有连接杆，连接杆异于连接有浮筒的一端设置有第一凸轮，且第一凸轮与支架转动连接；所述第一液压油缸设置在机架上，第一液压油缸的柱塞的末端与第一凸轮的接触，通过第一凸轮转动驱动第一液压油缸的柱塞上下运动。所述回油罐设置在支架的上托板上，每个波光发电装置单元的第一液压油缸的出油管通过第一单向阀与储油罐的进油孔连通，储油罐的出油孔通过调节阀与液压马达的进油孔连通；液压马达的出油孔通过第二单向阀与回油罐的进油孔连通，回油罐的出油孔通过第三单向阀与第一液压油缸的进油孔连通。所述控制装置设置在支架的上托板上，包括整流模块和充电器，每个波光发电装置单元的太阳能电池板的输出端与充电器的输入端之间电连接，液压发电机的输出端与整流模块的输入端之间电连接，整流模块的输出端与充电器的输入端之间电连接，充电器的输出端与蓄电池的输入端之间电连接。所述电机、减速器设置在支架的上托板上，电机的输出轴与减速器的输入轴固连，电机由蓄电池供电，减速器的输出轴竖直设置，其穿过上托板，减速器的输出轴的下端固定套设有齿轮。所述中间连接杆的中部设置有环形凸起，中间连接杆上套设有端面轴承，端面轴承的内径大于连接杆的直径，端面轴承的底圈与环形凸起固连，端面轴承的顶圈固连一个套筒，套筒与端面轴承、中间连接杆同轴，且套筒的上端的内壁为内齿圈，中间连接杆下端的齿轮与内齿圈啮合，套筒上设置有至少一组导航翼，每组导航翼包括两个沿套筒截面径向设置的水平杆，水平杆远离套筒的端部铰接有新月形尾翼板，且新月形尾翼板与水平杆之间设置有第一弹簧。将该自护导航波光发电装置置于海面上，因为多个波光发电装置单元的浮筒以及上托板质量相对较轻，则自护主导航波光发电装置漂浮在海面上。由于海面上风浪较大，发电装置容易被海风吹离目标点，失去控制，为使该装置能够按照既定的目标航行，装置上设置有自护导航装置。根据既定目标，规划航行路线，当风浪较大，波光发电装置偏离设定路线时，通过控制模块，控制电机的开启、关闭以及自护导航装置的转转角度，控制模块控制电机开启，电机输出轴转动带动减速箱的输入轴转动，减速箱的输出轴带动齿轮转动，进而带动与之啮合的内齿圈转动，内齿圈的偏转角度即为自主导航装置的偏转角度。通过调整自主导航装置的偏转角度使整个波光发电自主导航装置按照既定路线漂浮前行。在波光发电自主导航装置前进过程中，新月形尾翼板受到水流的作用绕铰接处上下转动。在水流的冲击下，当新月形尾翼板向下转动时，第一弹簧被拉伸，在第一弹簧恢复力的作用下，新月形尾翼板向上转动，新月形尾翼板上下浮动似海豚尾部拍动推进机构，模仿海豚的背腹式波动运动，为整个波光发电自主导航装置提供前进动力。因为海洋环境恶劣，时常会有大风浪，防止装置被风浪打翻，支架的中间连接杆下端连接有重量较大的底盘，且中间连接杆较长，使得底盘处于静水层，所以在起伏的海面上支架相对固定，而多个波光发电装置单元的浮筒易随起伏的波浪上、下浮动。当浮筒随着波浪向上、下浮动时，第一凸轮通过转轴绕机架转动，推动第一液压油缸的柱塞上、下运动，当柱塞向上运动时，第一液压油缸中的油通过出油管经第一单向阀压入储油罐中，储油罐的出油口处设置调节阀，当储油罐中压力超过设定值时，调节阀被打开，储油罐中油进入液压马达中，高压油的作用使液压马达的输出轴转动，从而带动液压发电机转轴旋转，产生不规则电流，液压马达中的油经过第二单向阀流进回油罐；当第一液压油缸的柱塞向下运动时，油缸中呈真空状，则回油罐中的油通过第三单向阀被吸入第一液压油缸中。如此循环，将海洋中的波浪能吸收并转化为电能。液压发电机产生的为不规则电流，不能直接储存，为此将液压发电机产生的不规则电流经过控制装置的整流模块转化为直流电，再经过充电器将电能储存在蓄电池中，液压油缸的能耗小、转化效率高。另外，浮筒上的太阳能电池板接收太阳太照射，将太阳能转化为电能，并经过充电器将电能储存在蓄电池中。利用多个波光发电装置单元同时能吸收并转化波浪能和太阳能这两种可再生能源，且转化效率高、装置的利用率高。因为浮筒质量较轻，则漂浮在海面上，浮筒的下半部在水中，上半部在水面上，通过在浮筒的上端密封设置上盖板，则浮筒的空腔中下半部浸入水中，而上半部封有空气，随着浮筒的浮动，进入浮筒空腔中的空气增多，则浮筒空腔中空气的压强变大，将浮筒向上顶起，升高了浮筒重心，则浮筒上下浮动的幅度增大，导致第一凸轮的偏转角度增大，则每次第一液压油缸的排出与吸入的油量增多，则提高了液压马达的转速，相应地提高了液压发电机转轴的转速，则进一步提高了波浪能的转化效率。进一步改进，因为海洋环境恶劣，时常会有大风浪，浮筒的空腔中上半部封有空气，随着浮筒的浮动，进入浮筒空腔中的空气增多，则浮筒空腔中空气的压强变大，将浮筒向上顶起，升高了浮筒重心，当风浪过大时，容易将浮筒甚至整个波光发电装置单元打翻，为降低该风险，所述上盖板上设置有与浮筒的空腔连通的孔洞，该孔洞贯穿太阳能电池板，太阳能电池板上设置有悬挂装置，悬挂装置上竖直连接有第二弹簧，所述第二弹簧的下端连接有封口装置，封口装置密封盖设在孔洞上。当浮筒空腔中空气的压强大于封口装置的重力时，封口装置被顶起，浮筒空腔中的空气被排出，使浮筒下沉一定高度，则降低了浮筒的重心；当浮筒空腔中的空气被排出后，封口装置回落盖设在孔洞上。根据设计要求，计算封口装置的重量，防止浮筒被大风浪打翻，保持整个波光发电装置单元能稳定工作。进一步改进，所述孔洞为圆形孔洞，封口装置为球形，且球形半径大于圆形孔洞的半径，球形封口装置易与圆形孔洞形成良好的密封效果。进一步改进，因为海面上的波浪不是完全标准的上下运动，随着海风波浪可能会左后晃动，为了把波浪中左、右晃动的能量也转化成电能，所述支架包括水平板和设置在水平板上的第一安装架、第二安装架和连接柱，所述第一安装架水平转动设置在连接柱上，且第一安装架靠近第二安装架的一端设置有第二凸轮；所述第一液压油缸竖直设置在第一安装架上，第一凸轮通过转轴转动设置在第一安装架的下端；所述第二安装架上水平固设有第二液压油缸，第二液压油缸的柱塞末端与第二凸轮接触，通过第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动；所述第二液压油缸的出油管通过第四单向阀与储油罐连通，回油罐的出油孔通过第五单向阀与第二液压油缸的进油孔连通。当波浪左、右晃动时，第一安装架绕连接柱水平转动，第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动，当第二液压油缸的柱塞向前运动时，第二液压油缸中的油通过出油管经第四单向阀压入储油罐中，高压油的作用使液压马达的输出轴转动，从而带动液压发电机转轴旋转，产生不规则电流，液压马达中的油经过第二单向阀流进回油罐；当第二液压油缸的柱塞向下运动时，第二液压油缸中呈真空状，则回油罐中的油通过第五单向阀被吸入第二液压油缸中。通过设置第二液压油缸提高了波浪能的转化效率。进一步改进，所述浮筒的水平截面为圆形，且浮筒上下两端大、中间小，呈狭腰形，圆筒形的浮筒降低了波浪与浮筒碰撞时的能耗，浮筒的下端开口大则利于吸收波浪能，进一步提高波浪能的吸收、转化效率。进一步改进，所述支架、浮筒为碳纤维材质制成，降低了整个装置的重量，保证整个装置漂浮在水面上。进一步改进，所述底盘为圆形，底盘有不锈钢材质制成，底盘处于静水层，由于静水层水流较慢，且不锈钢材质的底盘重量大，使得支架不易晃动、稳定性强。进一步改进，所述减速器为锥齿轮减速箱，将水平轴的转动转换为竖直方向的转动，且将电机的高转速减为可控的低速，利于控制自主导航装置的偏转角度。进一步改进，所述自主导航装置为两组，且两组自主导航装置的水平杆处于同一竖直面，提高了该装置整体偏转的机动性，且增加了装置的前进动力。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1、本实用新型所述自主导航波光发电装置，包括支架、波光发电装置单元、电机、控制模块和自护主导航装置，支架的底盘处于静水层，由于静水层水流较慢，且底盘重量大，使得支架不易晃动、稳定性强；控制模块控制电机的开启以及自护导航装置的转转角度，通过调整自主导航装置的偏转角度使整个波光发电自主导航装置按照既定路线漂浮前行，在波光发电自主导航装置前进过程中，新月形尾翼板受到水流的作用绕铰接处上下转动，好像海豚尾部拍动推进机构，模仿海豚的背腹式波动运动，为整个波光发电自主导航装置提供前进动力。2、本实用新型所述的自主导航波光发电装置，通过设置多个波光发电装置单元，利用浮筒、液压油缸和太阳能电池板同时能吸收并转化波浪能和太阳能这两种可再生能源，且转化效率高、装置的利用率高。3、通过在每个波光发电装置单元的盖板上设置有与浮筒的空腔连通的孔洞，当浮筒空腔中空气的压强大于封口装置的重力时，封口装置被顶起，浮筒空腔中的空气被排出，使浮筒下沉一定高度，则降低了浮筒的重心，防止浮筒被大风浪打翻，保持整个波光发电装置单元能稳定工作。4、通过在每个波光发电装置单元上设置第二液压油缸，则可以吸收并转化波浪的左右晃动的能量，提高了波浪能的转化效率。5、支架、浮筒为碳纤维材质制成，降低了整个装置的重量，保证整个装置漂浮在水面上。6、通过将浮筒的水平截面设计为圆形，浮筒上下两端大、中间小，圆筒形的浮筒降低了波浪与浮筒碰撞时的能耗，浮筒的下端开口大则利于吸收波浪能，进一步提高波浪能的吸收、转化效率。附图说明图1为本实用新型所述自主导航波光发电装置的结构示意图。图2为本实用新型所述自主导航装置的结构示意图。图3为本实用新型所述波光发电装置单元的结构示意图。图4为本实用新型所述浮筒的结构示意图。图5为本实用新型所述储油罐、回油罐和控制装置的结构示意图。具体实施方式为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。本实用新型所述的一种自主导航波光发电装置，包括上托板102、中间连接杆103、底盘104、电机105、减速箱106、端面轴承107、套筒108、水平杆109、新月形尾翼板110、波光发电装置单元101、机架1、水平板11、第一安装架12、第二凸轮121、第二安装架13、连接柱14、液压发电机3、液压马达2、蓄电池4、浮筒5、连接杆51、第一凸轮52、封口装置53、太阳能电池板6、第一液压油缸7、第二液压油缸15、储油罐8、回油罐9和控制装置10等技术特征。如图1-5所示，一种自主导航波光发电装置，包括支架、四个波光发电装置单元、蓄电池、储油罐、回油罐、控制装置、电机、减速器和自主导航装置。所述支架包括上托板、中间连接杆和底盘，中间连接杆的上端与上托板垂直固连，下端与底盘的垂直固连，上托板为圆形，且上托板上开设有多个通孔，底盘为圆形，底盘为不锈钢材质制成。支架的上托板上设置有液压发电机和液压马达，液压马达固设在液压发电机上，液压马达的输出轴与液压发电机转子的转轴固连；四个波光发电装置单元均匀设置在上托板的边缘，每个波光发电装置单元包括浮筒、第一液压油缸和机架，所述浮筒为无底的中空壳体结构，浮筒的水平截面为圆形，且浮筒上下两端大、中间小，呈狭腰形，浮筒的上端密封设置有上盖板，上盖板上设置有太阳能电池板，上盖板上设置有与浮筒的空腔连通的圆形孔洞，该孔洞贯穿太阳能电池板，太阳能电池板上设置有悬挂装置，悬挂装置上竖直连接有第二弹簧，第二弹簧的下端连接有球形封口装置，球形封口装置密封盖设在孔洞上；浮筒的侧壁上固设有连接杆，连接杆异于连接有浮筒的一端设置有第一凸轮。每个波光发电装置单元的机架包括水平板和设置在水平板上的第一安装架、第二安装架和连接柱，第一安装架水平转动设置在连接柱上，且第一安装架靠近第二安装架的一端设置有第二凸轮；所述第一液压油缸设置在机架上，第一液压油缸的柱塞的末端与第一凸轮的接触，通过第一凸轮转动驱动第一液压油缸的柱塞上下运动。所述回油罐设置在支架的上托板上，每个波光发电装置单元的第一液压油缸的出油管通过第一单向阀与储油罐的进油孔连通，储油罐的出油孔与液压马达的进油孔连通；液压马达的出油孔通过第二单向阀与回油罐的进油孔连通，回油罐的出油孔通过第三单向阀与第一液压油缸的进油孔连通；所述第二安装架上水平固设有第二液压油缸，第二液压油缸的柱塞末端与第二凸轮接触，通过第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动；第二液压油缸的出油管通过第四单向阀与储油罐的进油孔连通，回油罐的出油孔通过第五单向阀与第二液压油缸的进油孔连通。所述控制装置设置在支架的上托板上，包括整流模块和充电器，每个波光发电装置单元的太阳能电池板的输出端与充电器的输入端之间电连接，液压发电机的输出端与整流模块的输入端之间电连接，整流模块的输出端与充电器的输入端之间电连接，充电器的输出端与蓄电池的输入端之间电连接。所述电机、减速器设置在支架的上托板上，电机的输出轴与减速器的输入轴固连，电机由蓄电池供电，减速器的输出轴竖直设置，其穿过上托板，减速器的输出轴的下端固定套设有齿轮。所述中间连接杆的中部设置有环形凸起，中间连接杆上套设有端面轴承，端面轴承的内径大于连接杆的直径，端面轴承的底圈与环形凸起固连，端面轴承的顶圈固连一个套筒，套筒与端面轴承、中间连接杆同轴，且套筒的上端的内壁为内齿圈，中间连接杆下端的齿轮与内齿圈啮合，套筒上设置有两组导航翼，每组导航翼包括两个沿套筒截面径向设置的水平杆，水平杆远离套筒的端部铰接有新月形尾翼板，且两组自主导航装置的水平杆处于同一竖直面，提高了该装置整体偏转的机动性，且增加了装置的前进动力。将该自护导航波光发电装置置于海面上，因为四个波光发电装置单元的浮筒以及上托板质量相对较轻，则自护主导航波光发电装置能够漂浮在海面上。但是由于海面上风浪较大，发电装置容易被海风吹离目标点，失去控制，为使该装置能够按照既定的目标航行，该装置上设置有自护导航装置。根据既定目标，规划航行路线，当风浪较大，波光发电装置偏离设定路线时，通过控制模块，控制电机的开启、关闭以及自护导航装置的转转角度，控制模块控制电机开启，电机输出轴转动带动减速箱的输入轴转动，减速箱的输出轴带动齿轮转动，进而带动与之啮合的内齿圈转动，内齿圈的偏转角度即为自主导航装置的偏转角度。通过调整自主导航装置的偏转角度使整个波光发电自主导航装置按照既定路线漂浮前行。在波光发电自主导航装置前进过程中，新月形尾翼板受到水流的作用绕铰接处上下转动。在水流的冲击下，当新月形尾翼板向下转动时，第一弹簧被拉伸，在第一弹簧恢复力的作用下，新月形尾翼板向上转动，新月形尾翼板上下浮动似海豚尾部拍动推进机构，模仿海豚的背腹式波动运动，为整个波光发电自主导航装置提供前进动力。本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。