一种船舶上的波浪能发电单元的制作方法

本实用新型属于新能源供电技术领域，涉及一种船舶上的波浪能发电单元。

背景技术：

目前社会形势下，随着全国工业化的飞速发展，对矿物能源需求也越来越大，如果不采取积极措施寻找其他能量转换方式和开发新能源利用策略，能源问题将严重威胁到人类社会的生存和发展。风能、太阳能、海洋能等可再生能源储量巨大、分布广泛、开发利用无污染。如何利用这些资源转变成现代信息社会普遍所需的电能受到各国普遍重视。

我国专利局公开了一篇名为“一种太阳能、风能互补发电的游览船(CN 201390373Y)”的专利申请，其包括船体、客舱，客舱上方设置有甲板，甲板的发问设置有平台，平台上部安装有太阳能发电装置，甲板的尾部还设置有风力发电装置。

但是，上述专利仅将太阳能与风能发电器设计于船上，却没有利用船的工作环境——海上所具有的波浪能，因此，对于能源的利用率仍有待提高。

技术实现要素：

本实用新型是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种船舶上的波浪能发电单元，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高本波浪能发电单元的能源利用率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种船舶上的波浪能发电单元，所述船舶具有船体，所述波浪能发电单元包括可随波浪升降的浮子，所述浮子通过力臂铰接于船体上；船体上设置有与所述浮子相对应的液压缸，所述液压缸内滑动设置有活塞，所述力臂通过传动机构与所述活塞相连接，所述传动机构可调节活塞的在液压缸中的活动行程；所述波浪能发电单元还包括与所述液压缸相配合的液压马达及发电机。

其工作原理如下：本实用新型有效地将波浪能收集起来，并且转换为电能，绿色环保，另外还可以通过调节机构控制活塞的伸缩行程，从而避免机械能过大损坏发电机。

在上述的一种船舶上的波浪能发电单元中，所述传动机构包括连杆和曲柄，所述连杆的外端与所述力臂相铰接，所述连杆的内端与曲柄的外端通过一销轴相铰接，所述曲柄的内端铰接于船体上；所述传动机构还包括摇杆，所述摇杆的上端与所述销轴相铰接，所述摇杆的下端与所述活塞相铰接。

浮子上升，依次带动连杆和曲柄上摆，从而将摇杆上抬，使活塞向上运动；浮子下降，连杆及曲柄则同步下摆，从而使摇杆向下运动，进而使活塞向下运动，使得液压缸吸油和排油，进而带动液压马达转动，液压马达带动发电机转动发电，实现波浪能转变为电能。

在上述的一种船舶上的波浪能发电单元中，所述曲柄包括气缸和柄体，所述气缸的缸体铰接于船体上，所述柄体的一侧设置于气缸的伸缩轴的端部，所述柄体的另一侧铰接于所述销轴上。

当连杆向上抬起时，当连杆与曲柄第一次共线时，则处于上限位状态；当连杆向下运动，当连杆与曲柄第二次共线时，则处于下限位状态；两个限位状态，可有效地控制活塞的行程，或者说起保障作用，而通过调节曲柄的长度，可调节连杆与曲柄共线时的点的高度，进而调节活塞的行程，避免机械能过大损坏发电机。

在上述的一种船舶上的波浪能发电单元中，所述波浪能发电单元还包括钢丝绳，所述钢丝绳的两端分别与所述气缸的缸体及柄体相连接，所述钢丝绳的长度大于所述气缸的伸缩杆长度。

设计有钢丝绳后，即使气缸的伸缩杆出现断裂，也可在钢丝绳的保护下，使得风能发电机仍然可以继续做功。

在上述的一种船舶上的波浪能发电单元中，所述气缸上设置有能够检测钢丝绳张力的绳索张力计，所述绳索张力计与控制器相连接，所述控制器是单片机。当气缸伸缩杆断裂时，钢丝绳会被崩直，此时绳索张力计测得数据后，可向控制器发送信号，控制器发出报警声，提醒工作人员进行更换维修。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型有效地将波浪能收集起来并且转换为电能，绿色环保。

2、本实用新型可以通过调节机构控制活塞的伸缩行程，从而避免机械能过大损坏发电机。

附图说明

图1是实施例中本波浪能发电单元的结构示意图。

图2是实施例中本波浪能发电单元的工作原理图。

图3是实施例中本曲柄的结构示意图。

图4是实施例中本液压缸的结构示意图。

图中，1、船体；2、浮子；3、力臂；4、液压缸；5、传动机构；6、液压马达；7、发电机；8、连杆；9、曲柄；10、摇杆；11、气缸；12、柄体；13、钢丝绳；14、绳索张力计；15、活塞。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，所述船舶具有船体1，本波浪能发电单元包括可随波浪升降的浮子2，浮子2通过力臂3铰接于船体1上；船体1上设置有与浮子2相对应的液压缸4，液压缸4内滑动设置有活塞15，力臂3通过传动机构5与活塞15相连接，所述传动机构5可调节活塞15的在液压缸4中的活动行程；波浪能发电单元还包括与液压缸4相配合的液压马达6及发电机7，具体来说，所述液压缸4上的进液口和出液口分别通过管路和液压马达6的进液口和出液口连通，所述液压缸4的内腔、液压马达6的内腔以及管路中均充满液压油，所述液压马达6的输出轴和发电机7的输入轴连接。

具体来讲，如图1、图3、图4所示，所述传动机构5包括连杆8和曲柄9，所述连杆8的外端与所述力臂3相铰接，所述连杆8的内端与曲柄9的外端通过一销轴9a相铰接，所述曲柄9的内端铰接于船体1上；所述传动机构5还包括摇杆10，所述摇杆10的上端与所述销轴9a相铰接，所述摇杆10的下端与所述活塞15相铰接。

作为优选，曲柄9包括气缸11和柄体12，气缸11的缸体铰接于船体1上，柄体12的一侧设置于气缸11的伸缩轴的端部，柄体12的另一侧铰接于销轴9a上。

作为进一步优选，如图3所示，波浪能发电单元还包括钢丝绳13，钢丝绳13的两端分别与气缸11的缸体及柄体12相连接，钢丝绳13的长度大于气缸11的伸缩杆长度。气缸11上设置有能够检测钢丝绳13张力的绳索张力计14，绳索张力计14与控制器相连接，所述控制器是单片机。

本实用新型的工作原理如下：浮子上升，依次带动连杆和曲柄上摆，从而将摇杆上抬，使活塞向上运动；浮子下降，连杆及曲柄则同步下摆，从而使摇杆向下运动，进而使活塞向下运动。活塞往复运动做功，并与液压马达及发电机相配合，实现发电。

当连杆向上抬起时，当连杆与曲柄第一次共线时，则处于上限位状态；当连杆向下运动，当连杆与曲柄第二次共线时，则处于下限位状态；两个限位状态，可有效地控制活塞的行程，或者说起保障作用，而通过调节曲柄的长度，可调节连杆与曲柄共线时的点的高度，进而调节活塞的行程，避免机械能过大损坏发电机。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型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，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。