一种可移动漂浮式海洋能发电装置的制作方法

本发明涉及海洋能源领域。

背景技术：

随着人类社会的发展，产业和生活对能源的需求迅速增长，目前世界主要能源是化石燃料，少部分是水力和核能，化石燃料虽然自产业革命开始维持了产业的高速发展，但它是不可再生能源，同时也对生态环境造成破坏。为了建设节约型社会，保证社会的可持续发展，有必要把能源建立在更稳定的基础上，调整能源结构，寻找替代的可再生能源。

海洋能是指依附在海水中的能源。海洋通过各种物理过程或化学过程接收、存储和散发能量，这些能量以波浪、海流、潮汐、温差等形式存在于海洋之中。海洋能是一种清洁的可再生能源，具有广阔的开发前景。

海洋面积占地球总面积的71％，到达地球的各种来自宇宙的能量，大部分落在海洋上空和海水中，部分转化为各种形式的海洋能。我国是一个能源消费大国，开发和利用海洋能对缓解能源危机和环境污染问题具有重要的意义，许多国家特别是海洋能资源丰富的国家，大力鼓励海洋能发电技术的发展。波浪能和潮流能发电产业属于新兴产业，从发电规模上来看，目前世界上仅仅波浪能发电规模发展到了10mw级。我国海洋能发电技术刚刚起步，离产业化还有很大一段距离，制约我国海洋能发电技术的因素主要有两方面，一方面是我国海洋能分布范围广，但密度较低，由于受技术限制，导致发电技术成本较高，限制了海洋能发电技术产业化的进程。另一方面，海洋能发电装置在恶劣的海洋环境下工作，也限制了海洋能技术的发展。由于海洋能发电系统的运行环境恶劣，与其他可再生能源发电系统，如风电、光伏发电相比，发展相对滞后，但是随着相关技术的发展，以及各国科技工作者的努力，近年来，海洋能发电技术取得了长足的进步。

现有的海洋能发电装置只能利用一种类型的海洋能发电，即只能利用波浪能和潮流能中的一种进行发电，海洋能利用率低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的海洋能发电装置只能收集一种类型的海洋能，海洋能收集效率低的问题，从而提供一种可移动漂浮式海洋能发电装置。

本发明所述的一种可移动漂浮式海洋能发电装置，包括至少一个垂直轴发电装置1、至少一个水平轴发电装置2、固定装置3、至少一个航行动力装置4、浮体5、甲板6和电源7；

垂直轴发电装置1用于利用波浪能进行发电；

水平轴发电装置2用于利用潮流能进行发电；

固定装置3用于将浮体5与外物连接；

航行动力装置4用于驱动浮体5航行；

浮体5固定在甲板6下方；

垂直轴发电装置1和水平轴发电装置2所发电能存储在电源7中。

优选的是，垂直轴发电装置1包括浮子1-1、中心滑轴1-2、连接杆1-3、曲柄1-4和第一发电机1-5；

中心滑轴1-2垂直固定在甲板6下方，浮子1-1套在中心滑轴1-2外，并通过连接杆1-3连接位于甲板6上方的曲柄1-4；

浮子1-1在波浪冲击下沿中心滑轴1-2移动，带动曲柄1-4转动，最终带动第一发电机1-5发电。

优选的是，垂直轴发电装置1还包括支撑板1-6和支撑轴1-7；

中心滑轴1-2的一端固定在甲板6上，中心滑轴1-2的另一端与支撑板1-6固定，甲板6和支撑板1-6之间还固定有支撑轴1-7，支撑轴1-7穿过浮子1-1。

优选的是，水平轴发电装置2包括第一螺旋桨2-1、支撑柱2-2、连接轴2-3和第二发电机；

第一螺旋桨2-1通过支撑柱2-2与连接轴2-3固定连接，连接轴2-3设置在浮体5上；

第一螺旋桨2-1在潮流冲击下转动，带动第二发电机发电。

优选的是，水平轴发电装置2还包括第一步进电机和连接轴电机控制模块；

连接轴2-3横向穿透浮体5，连接轴2-3的一端与支撑柱2-2固定，连接轴2-3的另一端连接第一步进电机的输出轴，连接轴电机控制模块通过控制第一步进电机来控制连接轴2-3的旋转。

优选的是，固定装置3包括锚3-1、锚链3-2和锚链盒3-3；

锚链3-2的一端设置锚3-1，锚链3-2放置在锚链盒3-3中，锚链3-2通过浮体5上的锚链口5-1穿出浮体5。

优选的是，固定装置3还包括锚链控制模块和第二步进电机；

锚链3-2缠绕在锚链盒3-3的转轴上，第二步进电机的输出轴与锚链盒3-3的转轴连接，锚链控制模块通过控制第二步进电机来控制锚链盒3-3向外输送锚链3-2的长度。

优选的是，航行动力装置4包括第二螺旋桨4-1、传动轴4-2和防水电机4-3；

传动轴4-2的一端连接第二螺旋桨4-1，传动轴4-2的另一端连接防水电机4-3的输出轴。

优选的是，航行动力装置4还包括驱动螺旋桨控制模块；

驱动螺旋桨控制模块通过控制防水电机4-3来控制第二螺旋桨4-1的旋转。

优选的是，还包括温度传感器9、风力传感器10、防水摄像头、定位系统模块11和通信模块12；

通信模块12对温度传感器9、风力传感器10、防水摄像头和定位系统模块11的数据进行传输。

本发明将水平轴发电装置和垂直轴发电装置同时设置在浮体上，同时收集波浪能和潮流能，当需要移动到另一位置时，可通过航行动力装置驱动，进行缓慢移动，在遇到恶劣环境时，可利用固定装置进行定位，可在大风大浪恶劣条件下正常工作。本发明即能吸收海洋波浪能，也能收集海洋潮流能，提高了海洋能收集效率。

附图说明

图1是处于工作状态时一种可移动漂浮式海洋能发电装置的放置状态示意图；

图2是一种可移动漂浮式海洋能发电装置翻转后的示意图；

图3是航行动力装置的结构示意图；

图4是浮体内的结构示意图；

图5是甲板上的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种可移动漂浮式海洋能发电装置中安装2个第二螺旋桨4-1，通过防水电机4-3带动传动轴4-2控制螺旋桨的转动，海洋能发电装置需要航行时，可通过两个第二螺旋桨差速来控制海洋能发电装置的航向。在海洋能发电装置航行至目标位置时，可控制锚链盒3-3通过锚链口5-1释放锚链3-2，通过锚3-1固定在海底，保证海洋能发电装置的稳定性，海洋能发电装置开始工作。海洋能发电装置收集波浪能时，浮子1-1沿着中心滑轴1-2和支撑轴1-7上下移动，从而能够保证曲柄1-4的圆周运动，保证了波浪能转化为电能的正常进行，第一发电机将源源不断的电能输送至电源7中。当电源电量达到饱和时，控制系统8做出判断至电源7的电能输送，从而保证电源7的安全，减小对电源7的破坏。

海洋能发电装置收集潮流能时，水流冲击第一螺旋桨2-1，第一螺旋桨2-1转动带动第二发电机发电，第二发电机将电能输送至电源7。海洋能发电装置需要航行时，第一螺旋桨可通过连接轴2-3旋转90度，减小航行时支撑柱2-2及第一螺旋桨2-1带来的航行阻力。

在甲板6上方安装通信模块12，可通过通信模块12与岸上进行信号通信，通信模块上方安装有定位系统模块11、温度传感器9和风力传感器10，通过传感器进行海洋环境监测，传感器模块5-2可对海洋风力、温度及海啸等进行实时信息传递。定位系统模块5-1可对发电平台进行自我定位，也有利于维修人员前往修理发电平台，保证了发电平台的安全性。

本实施方式中，浮体是由耐压材料构成的壳状结构，用于装载海洋能发电装置的各个部件，可使整个海洋能发电装置漂浮在海平面上。垂直轴发电装置设置在浮体两端部，通过两浮子的上下摆动收集波浪能。水平轴发电装置安装在浮体两侧，通过螺旋桨的转动收集潮流能。