本发明涉及波浪能发电装置领域，尤其涉及一种浮式水下球型串列多振子发电装置。
背景技术：
随着当今传统的化石燃料的日趋枯竭，并且化石燃料的燃烧产生污染，温室效应等环境问题，人们把目光投向清洁能源并且占地球面积70%的海洋能源引起人们的高度关注。潮流能是各种海洋能源储量最大并且可开发量最大的能源之一。目前利用潮流能发电装置中水轮机是目前潮流能发电的主流形式。由于潮流能的能量密度与流速的立方成正比，因此在潮流流速较低的海域利用水轮机开发海流能，势必需要增大潮流能装置的尺度，对水深也提出了更高的要求，同时由于水轮机需要一定的起转流速，在流速较低时很难实现有效的能量转换，而利用涡激振动获能原理进行发电则是一种适于在较低流速环境下的流速情况下，可以将流体的动能高效地转化成潮流能转换装置的动能，继而转化成电能的低成本潮流能发电方式。在流体流致振动中串列双振子，上游振子的振动引起流场发生变化，对下游振子的振动具有较大的影响（捕能倍增效应）。
在一些特殊的应用环境，如孤岛、海上生产生活平台、海上水面观测浮标、航标灯、海洋水下观测节点等，岛礁生活居民用电，深远海传感网络供电，采用铺设长距离电缆成本昂贵，蓄电池工作时间有限，采用风能，太阳能形式受天气海况制约，因此寻找一种可就地选取的可持续能源供给方案至关重要。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种浮式水下球型串列多振子发电装置，利用涡激振动原理将波浪能转换电能装置，旨在为海上观测浮标、水下无线传感网络节点，深远海岛礁居民，深远海上作业平台提供电能，以实现长期、连续的提供生活作业保障。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种浮式水下球型串列多振子发电装置，其创新点在于：包括漂浮圈、球形外壳、旋转发电机构和直线振子发电机构；旋转发电机构和直线振子发电机构设置在球形外壳内；
所述漂浮圈呈环形结构，垂直于漂浮圈的方向上设置有若干第一挂钩，所述第一挂钩通过防水胶均匀分布在漂浮圈上；
所述球形外壳上设置有与漂浮圈第一挂钩相连的第二挂钩；所述球形外壳由两个半球形外壳通过固定板连接形成，两个半球形外壳的衔接处设置有一对固定环且该固定环的延伸方向穿过球形外壳的球心；
所述旋转发电机构包括第一发电舱、第二发电舱、第一传动杆、第二传动杆、旋转桨叶和滑道盖；所述第一发电舱和第二发电舱分别设置在第一传动杆和第二传动杆的一端，所述第一传动杆另一端与第二传动杆的另一端通过过渡杆相连，所述第一传动杆、过渡杆和第二传动杆同轴设置，所述旋转桨叶设置在过渡杆上；第一传动杆上与第二传动杆分别通过齿轮组连接有一滑道盖；
所述直线振子发电机构具有若干个，直线振子发电机构均匀分布在滑道盖上，所述直线振子发电机构与滑道盖之间通过滑槽和滑块配合，直线振子发电机构可沿着滑道盖在水平方向位移。
进一步的，所述球形外壳上均匀分布有若干锥形通孔。
进一步的，所述第一发电舱或第二发电舱包括旋转发电机外壳和内部线圈；所述旋转发电机外壳通过螺母固定在球形外壳的固定环上，所述内部线圈呈环形阵列设置在旋转发电机外壳的内壁上。
进一步的，所述第一传动杆包括固定磁体、导线通道和稳流器；所述固定磁体通过消磁带设置在第一传动杆的一端，所述导线通道沿着第一传动杆的内壁设置，导线通道的一端设置在固定磁体处，导线通道的另一端连接有稳流器，所述第一传动杆的另一端设置有凸触；所述过渡杆的端部设置有与凸触配合的凹槽；所述第二传动杆上也设置有固定磁体和导线通道，第二传动杆上还设置有蓄电舱。
进一步的，所述滑道盖呈十字型结构，滑道盖的一表面上设置有若干滑槽，滑道盖上设置有与第一传动杆或第二传动杆通过齿轮组配合圆孔。
进一步的，所述直线发电振子结构包括发电筒体、端盖、弹簧、发电振子和发电磁体；所述端盖设置在发电筒体的两端，端盖上设置有与滑道盖上滑槽配合的滑块；所述弹簧分别设置在发电振子的两端，弹簧的端部通过一横杆将发电振子固定在发电筒体内，所述发电磁体呈环形阵列设置在发电筒体的内壁上。
本发明的优点在于：
1）本发明中球型外壳表面规则排列锥形孔，可以使得进入球型发电装置的水流更加稳定，且具有聚能导流的作用，较其他涡激振动发电装置而言，可以更加充分利用水流的动能；该球型串列多振子发电装置，采用串列多振子方式，并且振子之间距离可调节，可以利用涡激振动获能倍增原理；本发明中旋转桨叶带动传动杆转动，固定于传动杆两端的固定磁体可切割球型外壳上下端发电装置内固定磁体产生的磁感线发电，从而更加巧妙的利用水流动能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置的整体爆炸示意图。
图2为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置整体装配图。
图3为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置的旋转发电机构和直线振子发电机构的装配图。
图4为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置的旋转发电装置图。
图5为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置的第一传动杆图。
图6为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置的第二传动杆图。
图7为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置的过渡杆图。
图8为本发明的一种浮式水下球型串列多振子发电装置的直线发电振子结构的爆炸图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1至图8所示的一种浮式水下球型串列多振子发电装置，包括漂浮圈1、球形外壳2、旋转发电机构3和直线振子发电机构4；旋转发电机构3和直线振子发电机构4设置在球形外壳2内。
漂浮圈1呈环形结构，垂直于漂浮圈1的方向上设置有若干第一挂钩11，所述第一挂钩11通过防水胶均匀分布在漂浮圈1上。
球形外壳2上设置有与漂浮圈1第一挂钩11相连的第二挂钩21；所述球形外壳2由两个半球形外壳通过固定板22连接形成，两个半球形外壳2的衔接处设置有一对固定环23且该固定环23的延伸方向穿过球形外壳2的球心。
旋转发电机构3包括第一发电舱31、第二发电舱32、第一传动杆33、第二传动杆34、旋转桨叶35和滑道盖36；所述第一发电舱31和第二发电舱32分别设置在第一传动杆33和第二传动杆34的一端，所述第一传动杆33另一端与第二传动杆34的另一端通过过渡杆37相连，所述第一传动杆33、过渡杆37和第二传动杆34同轴设置，所述旋转桨叶35设置在过渡杆37上；第一传动杆33上与第二传动杆34分别通过齿轮组38连接有一滑道盖36。
直线振子发电机构4具有若干个，直线振子发电机构4均匀分布在滑道盖36上，所述直线振子发电机构4与滑道盖36之间通过滑槽361和滑块362配合，直线振子发电机构4可沿着滑道盖36在水平方向位移。
球形外壳2上均匀分布有若干锥形通孔。
第一发电舱31或第二发电舱32包括旋转发电机外壳39和内部线圈30；所述旋转发电机外壳39通过螺母固定在球形外壳1的固定环23上，所述内部线圈30呈环形阵列设置在旋转发电机外壳39的内壁上。
第一传动杆33包括固定磁体331、导线通道332和稳流器333；所述固定磁体331通过消磁带设置在第一传动杆33的一端，所述导线通道332沿着第一传动杆33的内壁设置，导线通道332的一端设置在固定磁体331处，导线通道332的另一端连接有稳流器333，所述第一传动杆33的另一端设置有凸触334；所述过渡杆37的端部设置有与凸触配合的凹槽371；所述第二传动杆34上也设置有固定磁体331和导线通道332，第二传动杆34上还设置有蓄电舱341。
滑道盖36呈十字型结构，滑道盖36的一表面上设置有若干滑槽361，滑道盖36上设置有与第一传动杆33或第二传动杆34通过齿轮组配合圆孔。
直线发电振子结构4包括发电筒体41、端盖42、弹簧43、发电振子44和发电磁体45；所述端盖42设置在发电筒体41的两端，端盖42上设置有与滑道盖36上滑槽361配合的滑块362；所述弹簧43分别设置在发电振子44的两端，弹簧43的端部通过一横杆将发电振子44固定在发电筒体41内，所述发电磁体45呈环形阵列设置在发电筒体41的内壁上。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。