一种蓄力式海浪能发电装置的制作方法

本发明涉及电气领域，特别涉及一种蓄力式海浪能发电装置。

背景技术：

传统能源发电资源日趋枯竭，而且会造成不同程度的环境污染，对新能源开发的要求不断提高，利用清洁可再生能源如太阳能、风能以及潮汐能等发电技术日益受到广泛关注。与其它清洁能源发电技术相比，海浪能发电具有独特的优势，其能量密度高，不受天气影响，能量持续而稳定，且海浪能分布广泛、储量巨大。

目前海浪能发电装置的效率比较低，对海浪波动要求高，实际应用范围受到束缚，因此提高装置各级能量转换效率、降低制造成本、提高装置可靠稳定性及并网等问题亟待解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种转换效率高、成本低和稳定性好的蓄力式海浪能发电装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种蓄力式海浪能发电装置，包括：中央浮子19、导杆20和外浮子21，中央浮子19通过导杆20分别与1个以上的外浮子21相连接，组成星形结构；中央浮子19内安置有发电器；外浮子21内安置有蓄电池22，用于存储电能；用于连接发电器和蓄电池22的导线在导杆20内通过。

中央浮子19、外浮子21和导杆20均采用绝缘防水材料。

中央浮子19内安置的发电器呈垂直对称结构，包括上直流电机1、上电机轴2、上卡箍3、上套筒4、上游丝卡座5、上游丝弹簧6、上游丝轴7、中套筒8、摆杆9、摆锤10、下游丝弹簧11、下游丝卡座12、下游丝轴13、下套筒14、下卡箍15、下电机轴16、下直流电机17、棘轮组18；上直流电机1和下直流电机17固定在中央浮子19壳内，上直流电机1与上电机轴2连接，上电机轴2与上游丝轴7铰接，上游丝轴7由轴承固定在上套筒4内部，上套筒4由上卡箍3固定在中央浮子19壳内；上游丝卡座5将上游丝弹簧6的外端固定在上套筒4上，上游丝弹簧6的内端通过棘轮组18和上游丝轴7、中套筒8的上端连接；中套筒8的中间外侧固定安装有摆杆9，摆杆9的外端固定有摆锤10；下直流电机17与下电机轴16连接，下电机轴16与下游丝轴13铰接，下游丝轴13由轴承固定在下套筒14内部，下套筒14由下卡箍15固定在中央浮子19壳内；下游丝卡座12将下游丝弹簧11的外端固定在下套筒14上，下游丝弹簧11的内端通过棘轮组18与下游丝轴13、中套筒8的下端连接。

工作时，蓄力式海浪能发电装置浮在海面上，跟随海浪波动随机倾斜，摆锤10带动中套筒8随机转动，上下两个棘轮组18的单向棘齿相反；中套筒8顺时针转动时，上游丝弹簧6发生形变蓄力；中套筒8逆时针转动时，下游丝弹簧11发生形变蓄力；当游丝弹簧回复力达到棘轮组18的释放转矩时，上游丝弹簧6带动上游丝轴7或者下游丝弹簧11带动下游丝轴13，向游丝弹簧释放方向连续转动，游丝弹簧存储的弹性势能一次性释放；上游丝轴7和下游丝轴13分别带动电机轴转动，直流电机处于发电状态；游丝弹簧势能释放完毕，棘轮组18复位，准备下一个循环的工作。本装置通过摆锤顺时针或逆时针的随机转动，可将连续小振幅的海浪波动能量收集，并以机械势能方式存储，达到一定值时连续释放，可使发电器处于更为有效的工作运行状态。

本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：

(1)本发明的蓄力式海浪能发电装置，以机械势能方式存储连续小振幅的海浪波动能量，集中连续释放可使发电机运行在更为有效的工作状态。

(2)本发明的蓄力式海浪能发电装置，成本低，工作稳定，可提高海浪能量的发电效率，为海上测量或通讯设备提供电能。

附图说明

图1为发电器的结构示意图。

图2为发电器的立体结构示意图。

图3为棘轮组的结构示意图。

图4为蓄力式海浪能发电装置的整体结构示意图。

图5为蓄力式海浪能发电装置的外观示意图。

其中，1、上直流电机；2、上电机轴；3、上卡箍；4、上套筒；5、上游丝卡座；6、上游丝弹簧；7、上游丝轴；8、中套筒；9、摆杆；10、摆锤；11、下游丝弹簧；12、下游丝卡座；13、下游丝轴；14、下套筒；15、下卡箍；16、下电机轴；17、下直流电机；18、棘轮组；19、中央浮子；20、导杆；21、外浮子；22、蓄电池。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种蓄力式海浪能发电装置，包括中央浮子19、导杆20和外浮子21，中央浮子19通过导杆20分别与3个外浮子21相连接，组成星形结构，如图5所示；中央浮子19内安置有发电器；外浮子21内安置有蓄电池22，用于存储电能，如图4所示；用于连接发电器和蓄电池22的导线在导杆20内通过。中央浮子19、外浮子21和导杆20均采用绝缘防水材料。中央浮子19内安置的发电器呈垂直对称结构，如图1所示，包括上直流电机1、上电机轴2、上卡箍3、上套筒4、上游丝卡座5、上游丝弹簧6、上游丝轴7、中套筒8、摆杆9、摆锤10、下游丝弹簧11、下游丝卡座12、下游丝轴13、下套筒14、下卡箍15、下电机轴16、下直流电机17、棘轮组18；上直流电机1和下直流电机17固定在中央浮子19壳内，上直流电机1与上电机轴2连接，上电机轴2与上游丝轴7铰接，上游丝轴7由轴承固定在上套筒4内部，上套筒4由上卡箍3固定在中央浮子19壳内；上游丝卡座5将上游丝弹簧6的外端固定在上套筒4上，上游丝弹簧6的内端通过棘轮组18和上游丝轴7、中套筒8的上端连接，如图3所示；中套筒8的中间外侧固定安装有摆杆9，摆杆9的外端固定有摆锤10，如图2所示；下直流电机17与下电机轴16连接，下电机轴16与下游丝轴13铰接，下游丝轴13由轴承固定在下套筒14内部，下套筒14由下卡箍15固定在中央浮子19壳内；下游丝卡座12将下游丝弹簧11的外端固定在下套筒14上，下游丝弹簧11的内端通过棘轮组18与下游丝轴13、中套筒8的下端连接。

中套筒8顺时针转动时，棘轮组18带动上游丝弹簧6发生形变蓄力，逆时针转动时上游丝弹簧6被棘轮组18约束，弹性势能存储；当上游丝弹簧6积累形变复位力矩达到棘轮组18设定值时，上游丝弹簧6通过棘轮组18带动上游丝轴7反方向转动，直到上游丝弹簧6势能释放完毕；上游丝轴7带动上电机轴2连续转动，上发电机1发电，电能通过导线存储在蓄电池22中。

中套筒8逆时针转动时，棘轮组18带动下游丝弹簧11发生形变蓄力，顺时针转动时下游丝弹簧11被棘轮组18约束，弹性势能存储；当下游丝弹簧11积累形变复位力矩达到棘轮组18设定值时，下游丝弹簧11通过棘轮组18带动下游丝轴13反方向转动，直到下游丝弹簧11势能释放完毕；下游丝轴13带动下电机轴16连续转动，下发电机17发电，电能通过导线存储在蓄电池22中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种蓄力式海浪能发电装置，包括中央浮子、导杆和外浮子，中央浮子通过导杆分别与1个以上的外浮子相连接，组成星形结构；中央浮子内安置有发电器；外浮子内安置有蓄电池，用于存储电能；用于连接发电器和蓄电池的导线在导杆内通过。该装置以机械势能方式存储连续小振幅的海浪波动能量，成本低，工作稳定，可提高海浪能量的发电效率，为海上测量或通讯设备提供电能。

技术研发人员：闫国琦;莫嘉嗣;孙振刚;倪小辉
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：2017.10.19
技术公布日：2018.04.13