基于双用螺旋桨的绿色能耗船舶的制作方法

本发明涉及船舶，具体地指一种基于双用螺旋桨的绿色能耗船舶。

背景技术：

目前，普通船舶主要消耗电能和化石能，当今世界对能源的消费数量急剧增加，常规能源的开发和供应已难以满足社会对能源的需求。因此，致力于开发新能源，在多方面提高能源的利用率，把船舶所要消耗的化石能源和电能转变为利用清洁能源，可以有效地缓解能源短缺问题。可再生能源发电是新能源发展的核心，风电是在技术和成本上最具竞争力的新能源形式。

然而，单独使用某一种能源形式来供电存在一定的局限性，因为气候的不稳定性可能会导致风能不能及时提供电力为蓄电池充电，而致使用电器无法正常工作。现在世界上利用波能发电的主要方式是基于沿海岸建设发电站或者利用海上浮体发电，很少有利用海上物体在行进中产生的波能来发电的。因此，设计一种可以在行进过程中收集波浪能且可适应各种天气状况的船舶具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的就是要提供一种基于双用螺旋桨的绿色能耗船舶，该船舶将螺旋桨设计为双用浆，既可以作为驱动船舶前行的动力浆，又可以利用波浪能转化为电能，可适应各种天气状况，大大提高了能源的利用效率。

为实现上述目的，本发明所设计的基于双用螺旋桨的绿色能耗船舶，包括船舶本体和安装在船舶本体中部的风帆，其特殊之处在于：还包括设置在风帆顶部用于将风能转化为电能的风力发电机、覆盖设置在风帆的外表面用于收集太阳能并转化为电能的太阳能电池板、设置在船舶本体尾部底端且可向左或者向右转动的双用螺旋桨、用于控制双用螺旋桨向左或者向右转动的控制装置、设置在船舶本体内用于将双用螺旋桨产生的机械能转化为电能并可为双用螺旋桨供电的双用电机、用于收集风力发电机和太阳能电池板产生的电能的电能收集器、以及用于储存电能的蓄电池；

所述风力发电机的电能输出端、太阳能电池板的电能输出端分别通过导线与电能收集器的电能输入端连接，所述电能收集器的电能输出端、双用电机的电能输出端分别通过导线与蓄电池的电能输入端连接；所述控制装置的控制端与双用螺旋桨的执行端连接。这样，本发明设计有风力发电机、太阳能电池板、双用螺旋桨，不仅可以通过风力发电机实现对风能的转化利用，而且可以通过太阳能电池板实现对太阳能的转化利用，此外，当双用螺旋桨沿船舶本体长度方向布置时，双用电机带动双用螺旋桨转动，为船舶前进或停靠提供动力，当双用螺旋桨向左或者向右旋转90°布置时，船舶行进时带动螺旋桨转动将波浪能转化为电能，从而实现了对波浪能的转化利用。

进一步地，所述船舶本体的两侧下部对称设置有若干个纵向布置的减摇水翼，每个所述减摇水翼的底部与船舶本体的外壁之间设置有若干个用于辅助船舶本体快速滑行的踏板。这样，减摇水翼的设计可以增加船舶的稳定性，而且根据水翼原理在减摇水翼下部设有踏板，当船舶快速行进时，船舶抬升，可以利用踏板滑行，最大程度的减小航行阻力，提高航行的速度。

进一步地，所述风力发电机包括旋转设置风帆顶部的风轮和用于将风轮产生的机械能转化为电能的发电机，所述发电机的旋转轴通过联轴器与设置在风轮中心孔处的传动轴固定连接。这样，可以通过风轮在风的作用下旋转带动发电机的旋转轴旋转，将风轮产生的机械能转化为电能，实现了风能的转化利用。

进一步地，所述电能收集器与蓄电池之间的导线上、所述双用电机与蓄电池之间的导线上均设置有变压器。

再进一步地，所述船舶本体的两侧下部对称设置有2～4个纵向布置的减摇水翼，所述减摇水翼的底部与船舶本体的外壁之间设置有3～6个踏板。

更进一步地，所述踏板倾斜设置在减摇水翼的底部与船舶本体的外壁之间，且踏板朝向船头一端的安装高度高于踏板朝向船尾一端的安装高度。这样的设计方式更有利于减小滑行阻力，提高船舶的滑行速度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

其一，本发明设计有风力发电机、太阳能电池板、双用螺旋桨，不仅可以通过风力发电机实现对风能的转化利用，而且可以通过太阳能电池板实现对太阳能的转化利用，此外，双用螺旋桨一方面可以作为动力桨给船舶提供动力，另一方面可以通过旋转90°使得其在船舶行进带动双用螺旋桨转动，将波浪能转化为电能，从而实现太阳能发电、风力发电和波浪能发电三种方式，可适应各种天气状况，大大提高了能源的利用效率。

其二，本发明的船舶本体的两侧下部对称设置有纵向布置的减摇水翼，减摇水翼的设计可以有效的减小船舶纵向摇摆，增加船舶的稳定性，提高船舶行驶的安全性。

其三，本发明的减摇水翼的底部与船舶本体的外壁之间设置有踏板，当船舶快速行进时船舶抬升，可以利用踏板滑行，最大程度的减小航行阻力，提高航行的速度。

附图说明

图1为一种基于双用螺旋桨的绿色能耗船舶的立体结构示意图；

图2为图1的侧视剖视结构示意图；

图3为图1中所示基于双用螺旋桨的绿色能耗船舶中双用螺旋桨旋转90°时的结构示意图；

图中，船舶本体1、风帆2、风力发电机3、风轮3.1、发电机3.2、太阳能电池板4、双用螺旋桨5、控制装置6、双用电机7、电能收集器8、蓄电池9、减摇水翼10、踏板11、变压器12。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

图中所示的一种基于双用螺旋桨的绿色能耗船舶，包括船舶本体1和安装在船舶本体1中部的风帆2，还包括设置在风帆2顶部用于将风能转化为电能的风力发电机3、覆盖设置在风帆2的外表面用于收集太阳能并转化为电能的太阳能电池板4、设置在船舶本体1尾部底端且可向左或者向右转动的双用螺旋桨5、用于控制双用螺旋桨5向左或者向右转动的控制装置6、设置在船舶本体1内用于将双用螺旋桨5产生的机械能转化为电能并可为双用螺旋桨5供电的双用电机7、用于收集风力发电机3和太阳能电池板4产生的电能的电能收集器8、以及用于储存电能的蓄电池9；风力发电机3的电能输出端、太阳能电池板4的电能输出端分别通过导线与电能收集器8的电能输入端连接，电能收集器8的电能输出端、双用电机7的电能输出端分别通过导线与蓄电池9的电能输入端连接，控制装置6的控制端与双用螺旋桨5的执行端连接。电能收集器8与蓄电池9之间的导线上、双用电机7与蓄电池9之间的导线上均设置有变压器12。

上述技术方案中船舶主体1为流线型船艇体，艏部设计成尖瘦型，有利于减少阻力。船舶本体1的两侧下部对称设置有若干个纵向布置的减摇水翼10，每个减摇水翼10的底部与船舶本体1的外壁之间设置有若干个用于辅助船舶本体1快速滑行的踏板11。踏板11倾斜设置在减摇水翼10的底部与船舶本体1的外壁之间，且踏板11朝向船头一端的安装高度高于踏板11朝向船尾一端的安装高度。这样，减摇水翼的设计可以增加船舶的稳定性，而且根据水翼原理在减摇水翼下部设有踏板，当船舶快速行进时，船舶抬升，可以利用踏板滑行，最大程度的减小航行阻力，提高航行的速度。

上述技术方案中，风力发电机3包括旋转设置风帆2顶部的风轮3.1和用于将风轮3.1产生的机械能转化为电能的发电机3.2，发电机3.2的旋转轴通过联轴器与设置在风轮3.1中心孔处的传动轴固定连接。这样，可以通过风轮在风的作用下旋转带动发电机的旋转轴旋转，将风轮产生的机械能转化为电能，实现了风能的转化利用。

本发明的使用过程：在风力充足时，利用风力发电机3发电为船舶前进提供动力，同时太阳能电池板4收集太阳能转为电能，控制装置6发出控制命令驱动双用螺旋桨5转动90°角，船舶行进时带动螺旋桨7转动，将波浪能转化为电能，产生的电能可以给船上的设备供电，多余的能量还可以通过蓄电池9储存起来。

当风力无法为船舶提供动力时，风力发电机3停止工作，而太阳能电池板4仍然可以收集太阳能转化为电能。在恶劣天气或船舶靠岸时，此时风力发电机3和太阳能电池板4都无法实现能量收集，此时，控制装置6发出控制命令驱动双用螺旋桨5通过旋转90°成为动力桨，蓄电池9将储存的电能通过变压器4输入双用电机7，双用电机7带动双用螺旋桨5转动，为船舶前进或停靠提供动力。同时，双用螺旋桨5可以在船舶进出港时通过控制装置6调整双用螺旋桨5的转向，辅助船舶前进和转向。

以上仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。