一种基于海洋能的发电装置的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种基于海洋能的发电装置。

背景技术：

海洋是地球上最广阔的水体的总称，海洋的中心部分称作洋，边缘部分称作海，彼此相互连通。洋流发电和潮汐能发电与普通水力发电原理类似，通过水流带动发电机发电。

海洋中海水的流动产生洋流，洋流的方向是会发生变化的，并且洋流的大小也是会发生变化的，而洋流的方向变化和大小变化将直接影响洋流发电的效率。

但是海洋中还蕴含着丰富的太阳能、潮汐能和波浪能等，所以如何充分地利用海洋中所蕴含的能源来转化为人类日常生活所需要的电能，是一个急切需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于海洋能的发电装置，本发明所要解决的技术问题是：如何实现海洋上的多能源发电，提高海洋能源的利用率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于海洋能的发电装置，包括底座和浮筒，所述底座上竖直设置有立柱，所述浮筒的中部开设有通孔，所述立柱设置在通孔中，所述立柱和通孔间隙配合，所述通孔的内壁上内嵌有若干块磁铁，所述立柱的内部设置有发电线圈，所述浮筒的外壁上转动设置有转动环，所述转动环上通过绳索连接有能够利用太阳能和洋流进行发电的组合式发电机，所述浮筒的底部沿着通孔的周向设置有叶轮，所述浮筒的内部设置有安装腔一，所述安装腔一的底面和侧面上均设置压电材料层，所述安装腔一内具有若干个钢球。

浮筒可以和转动环发生相对运动，组合式发电机在洋流的作用下，始终处于洋流的流动方向，所以在洋流的作用下，组合式发电机通过绳索对转动环施加有一个拉力，转动环在绳索的带动下可以绕着浮筒转动。

具体来说，所述压电材料层的压电材料是压电晶体、压电陶瓷。

本发明的工作原理是这样的：底座设置在海底，立柱的下端位于海水中，上端始终高于海面，浮筒具有浮力，所以浮筒始终漂浮在海面上，在潮汐能的作用下，浮筒沿着立柱上下运动，磁铁产生磁场，在浮筒沿着立柱上下运动的过程中，立柱中的发电线圈切割磁感线产生电能，另外因为潮汐能和波浪能的作用，浮筒始终处于运动状态，即颠簸状态，安装腔一内的若干个钢球不停地在位于安装腔一底面上的压电材料层上发生滚动并且若干个钢球还会和位于安装腔一侧面上的压电材料层发生碰撞，使得压电材料层发生变形而产生电能；

另外，叶轮在洋流的作用下可以带动浮筒绕着立柱转动，在浮筒转动的过程中，立柱中的发电线圈切割磁感线产生电能，因为转动环转动设置在浮筒的外壁上，所以转动环和浮筒可以发生相对运动，在浮体转动的过程中，转动环在组合式发电机的作用下转动环不动，所以浮筒的转动不会影响转动环，即浮筒的转动不会使得绳索缠绕在筒体上或者立柱上而影响组合式发电机工作。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述钢球表面设置有橡胶层。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述通孔的内壁上开设有环形安装槽，所述磁铁固定在环形安装槽中，所述浮筒的外壁上开设有环形凹槽，所述转动环通过轴承设置在环形凹槽中。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述组合式发电机包括安装架和设置在安装架两端的浮体，所述安装架包括长条状的导轨和两垂直固连在导轨两端的安装板，两安装板之间还设置有转轴，所述转轴与导轨平行且转轴的两端分别转动连接在两安装板上，两安装板分别固定在两浮体上，每个所述浮体上均固连有发电机，所述转轴两端的端部分别和两台发电机的输入轴连接，所述转轴上还套设有两个三角筒，所述三角筒的表面设置有薄膜太阳能电池一，所述三角筒与转轴之间周向定位轴向滑动，两三角筒的三条棱边之间相互交叉设置，所述三角筒的各棱边上均具有长条形缺口，两三角筒通过长条形缺口能够相互插接，每个所述三角筒与转轴之间还设有使得两三角筒始终具有相互远离趋势的回位弹簧，所述导轨上滑动连接有两块移动板，所述移动板和三角筒一一对应，两块移动板分别位于导轨的两端并且位于相对应的三角筒和安装板之间，所述导轨的中部设置有两个定滑轮，所述绳索有两根，每根绳索对应一块移动板和一个定滑轮，所述绳索的一端和相对应的移动板连接，另外一端通过相对应的定滑轮后和转动环的外壁连接。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述三角筒上具有呈三角形的通孔，所述转轴上具有截面呈三角形的滑动部，滑动部穿设在对应通孔内。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，两三角筒的对应棱边交叉形成的夹角a为60°。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述移动板与三角筒相对的侧面上设有滚珠。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述转轴的两端均设置有挡沿，所述回位弹簧一端与三角筒固连，另一端固连在挡沿上。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述浮筒的上侧面设置有薄膜太阳能电池二，所述立柱的顶部设置有限位块，所述限位块的尺寸大于通孔的尺寸。

上述的一种基于海洋能的发电装置中，所述转动环的外壁上设置有两个眼环，两根所述绳索分别和两个眼环脱卸式连接。

与现有技术相比，本发明可以同时利用洋流能、波浪能、潮汐能和太阳能进行发电，具有绿色环保和海洋能的利用率高等优点。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是图1中A-A处的剖视图。

图3是图1中B处的放大图。

图4是图1中C-C处的剖视图。

图5是三角筒的结构示意图。

图6是两三角筒插接后的结构示意图。

图中，1、安装架；1a、导轨；1b、安装板；2、浮体；3、转轴；3a、挡沿；4、发电机；5、三角筒；5a、长条形缺口；5b、通孔；5c、薄膜太阳能电池一、6、回位弹簧；7、移动板；8、绳索；9、滚珠；10、定滑轮；11、底座；12、立柱；13、发电线圈；14、浮筒；14a、环形凹槽；14b、安装腔一；14c、通孔；14d、环形安装槽；15、限位块；16、薄膜太阳能电池二；17、磁铁；18、轴承；19、叶轮；20、转动环；21、眼环；22、钢球；22a、橡胶层；23、压电材料层。

具体实施方式

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。

如图1至6所示，一种基于海洋能的发电装置，包括底座11和浮筒14，所述底座11上竖直设置有立柱12，所述浮筒14的中部开设有通孔14c，所述立柱12设置在通孔14c中，所述立柱12和通孔14c间隙配合，所述通孔14c的内壁上内嵌有若干块磁铁17，所述立柱12的内部设置有发电线圈13，所述浮筒14的外壁上转动设置有转动环20，所述转动环20上通过绳索8连接有能够利用太阳能和洋流进行发电的组合式发电机，所述浮筒14的底部沿着通孔14c的周向设置有叶轮19，所述浮筒14的内部设置有安装腔一14b，所述安装腔一14b的底面和侧面上均设置压电材料层23，所述安装腔一14b内具有若干个钢球22。

浮筒14可以和转动环20发生相对运动，组合式发电机在洋流的作用下，始终处于洋流的流动方向，所以在洋流的作用下，组合式发电机通过绳索8对转动环20施加有一个拉力，转动环20在绳索8的带动下可以绕着浮筒14转动。

具体来说，所述压电材料层23的压电材料是压电晶体、压电陶瓷。

本发明的工作原理是这样的：底座11设置在海底，立柱12的下端位于海水中，上端始终高于海面，浮筒14具有浮力，所以浮筒14始终漂浮在海面上，在潮汐能的作用下，浮筒14沿着立柱12上下运动，磁铁17产生磁场，在浮筒14沿着立柱12上下运动的过程中，立柱12中的发电线圈13切割磁感线产生电能，另外因为潮汐能和波浪能的作用，浮筒14始终处于运动状态，即颠簸状态，安装腔一14b内的若干个钢球22不停地在位于安装腔一14b底面上的压电材料层23上发生滚动并且若干个钢球22还会和位于安装腔一14b侧面上的压电材料层23发生碰撞，使得压电材料层23发生变形而产生电能；

另外，叶轮19在洋流的作用下可以带动浮筒14绕着立柱12转动，在浮筒14转动的过程中，立柱12中的发电线圈13切割磁感线产生电能，因为转动环20转动设置在浮筒14的外壁上，所以转动环20和浮筒14可以发生相对运动，在浮体14转动的过程中，转动环20在组合式发电机的作用下转动环20不动，所以浮筒14的转动不会影响转动环20，即浮筒14的转动不会使得绳索8缠绕在筒体14上或者立柱12上而影响组合式发电机工作。

具体来说，所述钢球22表面设置有橡胶层22a。橡胶层22a起到缓冲的作用，避免钢球22和压电材料层23直接发生碰撞而破坏压电材料层23。

具体来说，所述通孔14c的内壁上开设有环形安装槽14d，所述磁铁17固定在环形安装槽14d中，所述浮筒14的外壁上开设有环形凹槽14a，所述转动环20通过轴承18设置在环形凹槽14a中。

磁铁17通过胶水粘贴在环形安装槽14d中或者通过螺钉固定在环形安装槽14d中，固定可靠，轴承18可以使得转动环20在环形凹槽14a中转动顺畅和可靠。

具体来说，所述组合式发电机包括安装架1和设置在安装架1两端的浮体2，所述安装架1包括长条状的导轨1a和两垂直固连在导轨1a两端的安装板1b，两安装板1b之间还设置有转轴3，所述转轴3与导轨1a平行且转轴3的两端分别转动连接在两安装板1b上，两安装板1b分别固定在两浮体2上，每个所述浮体2上均固连有发电机4，所述转轴3两端的端部分别和两台发电机4的输入轴连接，所述转轴3上还套设有两个三角筒5，所述三角筒5的表面设置有薄膜太阳能电池一5c，所述三角筒5与转轴3之间周向定位轴向滑动，两三角筒5的三条棱边之间相互交叉设置，所述三角筒5的各棱边上均具有长条形缺口5a，两三角筒5通过长条形缺口5a能够相互插接，每个所述三角筒5与转轴3之间还设有使得两三角筒5始终具有相互远离趋势的回位弹簧6，所述导轨1a上滑动连接有两块移动板7，所述移动板7和三角筒5一一对应，两块移动板7分别位于导轨1a的两端并且位于相对应的三角筒5和安装板1b之间，所述导轨1a的中部设置有两个定滑轮10，所述绳索8有两根，每根绳索8对应一块移动板7和一个定滑轮10，所述绳索8的一端和相对应的移动板7连接，另外一端通过相对应的定滑轮10后和转动环20的外壁连接。

移动板7能够在导轨1a上滑动，在绳索8的拉力作用下，两个移动板7使得两个三角筒5能够同时相向移动完成插接，稳定性好。

当海上的洋流较大时，浮体2在洋流的带动向远处漂流，绳索8的拉力大于回位弹簧6的弹力，从而使得绳索8被拉紧并拉动移动板7在导轨1a上滑动，移动板7与三角筒5抵靠并且带动三角筒5克服回位弹簧6的弹力移动，从而使得两三角筒5通过其上面的长条形缺口5a相互插接，形成具有六个棱边的筒体，该六个棱边的筒体在洋流的推动下转动，从而带动发电机4发电，同时薄膜太阳能电池一5c在太阳光的照射下同时进行发电，发电效率高。

当洋流较小时，绳索8的拉力小于回位弹簧6的弹力，两三角筒5相互远离分开，从而使得三角筒5表面的薄膜太阳能电池一5c能够以最大的面积接收太阳光实现太阳能发电。

定滑轮10能够起到导向作用，即改变绳索8的方向，同时也使得两移动板7能够保持同步移动且更为顺畅。

本组合式发电机能够通过海洋的洋流和太阳能进行发电，可根据实际的环境自由切换，实现海洋上的多能源发电，提高海洋能源的利用率。

具体来说，所述三角筒5上具有呈三角形的通孔5b，所述转轴3上具有截面呈三角形的滑动部，滑动部穿设在对应通孔5b内。三角形的滑动部与通孔5b的配合，能够实现三角筒5与转轴3周向固定轴向滑动。

具体来说，两三角筒5的对应棱边交叉形成的夹角a为60°。

三角筒5的截面为等边三角形，上述的设计使得两三角筒5通过其上面的长条形缺口5a相互插接形成具有六个棱边的筒体后，各棱边的面积大小都相同，从而在洋流的推动下转动比较稳定。

具体来说，所述移动板7与三角筒5相对的侧面上设有滚珠9。

滚珠9的设置可以使得三角筒5和移动板7之间形成滚动摩擦，即滚珠9和三角筒5的端面接触，移动板7和三角筒5的端面不直接接触，这样三角筒5在洋流的推动下转动时可以更为顺畅，从而带动发电机4多发电。

具体来说，所述转轴3的两端均设置有挡沿3a，所述回位弹簧6一端与三角筒5固连，另一端固连在挡沿3a上，该挡沿3a用于固定回位弹簧6。

具体来说，所述浮筒14的上侧面设置有薄膜太阳能电池二16，所述立柱12的顶部设置有限位块15，所述限位块15的尺寸大于通孔14c的尺寸。

浮筒14的上侧面始终位于水面以上，所以可以被太阳照射到，薄膜太阳能电池二16可以利用太阳能进行发电，绿色环保，限位块15的作用是防止浮筒14脱离立柱12，起到限位的作用。

具体来说，所述转动环20的外壁上设置有两个眼环21，两根所述绳索8分别和两个眼环21脱卸式连接。

具体来说，所述绳索8的端部也设置有眼环21，转动环20外壁上的眼环21和绳索8端部的眼环21通过卸扣实现脱卸式连接，方便拆卸。

具体来说，所述发电机4，薄膜太阳能电池一5c，发电线圈13，薄膜太阳能电池二16，压电材料层23分别通过电路和输电线路电连接。

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。