一种双浮子式波浪能发电装置

本发明涉及波浪能发电，具体涉及一种双浮子式波浪能发电装置。

背景技术：

1、随着人类社会和世界经济的不断发展，传统能源日益匮乏，生态环境受到严重污染和破坏，大规模化石燃料的使用己经引起严重的生态和环境问题。在此情况下，人类逐渐将目光投放至广阔的海洋能领域。波浪能以其分布广泛，能流密度大、受时间限制较小，开发难度低等优势，被称为品位最高的海洋能，对其转化装置的研究日益成为当今世界的热点问题。

2、近些年来，波浪能发电装置不断演化，有诸多种类。其中振荡浮子式波浪能发电装置发电效率高，设备布置灵活，装置简单影响小。成为了波浪能发电装置研究的热点之一。由于单个浮子没办法将浮子宽度内波浪表面的波浪能完全吸收，从而造成波浪能的流失和浪费。为解决上述问题，需要开发一款能提高波浪能的利用率及装置的发电效率而且能提高整体传输及生存性能的波浪能发电装置。

技术实现思路

1、本发明提供了一种双浮子式波浪能发电装置，以解决现有技术中单个浮子对波浪能吸收有限的问题。

2、本发明提供了一种双浮子式波浪能发电装置，包括：连接杆、两个相同的浮子发电组件；两个浮子发电组件分别设置于连接杆两端；

3、浮子发电组件包括：浮子壳体，浮子壳体内设有发电机、连杆、支撑件、第一传动组件、第二传动组件、齿圈；连杆一端与连接杆一端以转动副的方式铰接，连杆另一端与齿圈固定连接；齿圈的内圈设有两个错位反向的棘齿齿条，两个棘齿齿条在相近的一端对位设置；支撑件竖直设置于浮子壳体内，支撑件一端与浮子壳体底面固定连接，支撑件另一端与连接杆以转动副的方式铰接；连杆与支撑件平行设置且铰接运动方向相同；齿圈的棘齿齿条与第一传动组件输入端的齿轮啮合，第一传动组件的输出端与发电机的输入端传动连接；浮子发电组件随波浪上下浮动，一侧浮子发电组件以支撑件与连接杆的铰接处为铰接点做杠杆运动，带动同端的连杆及与连接杆连接的齿圈做上下往复运动，齿圈通过棘齿齿条带动第一传动组件沿同一反向转动，第一传动组件带动发电机的输入轴转动发电。

4、进一步地，所述浮子发电组件还包括：涡扇、第二传动组件；发电机为双转子发电机；涡扇平行设置于浮子壳体底部，涡扇的输出轴穿入浮子壳体与第二传动组件的输入轴传动连接，第二传动组件的输出端与双转子发电机的另一输入端传动连接。

5、进一步地，涡扇中叶片弦面法线与转轴对齐。

6、进一步地，两侧浮子发电组件的支撑件与连接杆的铰接点的间距不等于海浪波长的整数倍。

7、进一步地，一侧浮子发电组件中的支撑件为支撑件为弹簧，另一侧浮子发电组件中的支撑件为支撑杆。

8、本发明的有益效果：

9、本发明采用双浮子发电组件受波浪力做相对垂荡运动，实现双浮子发电组件同时发电，提高发电效率。浮子发电组件内固定有支撑件，通过连接杆作用增大浮子俘能机构传动效率，使发动机连续转动发电。涡扇中叶片弦面法线与转轴对齐，双涡扇始终单向旋转，通过传动机构使动力机构反复的转动，保证发电机连续性。双浮子各采用一套系统并联传动机构，增加发电机相对转速，能够对浮子低振幅及涡扇低转速情况下进行波浪能的有效利用，提高波浪能的利用率。采用双转子发电机，双转子间沿相反方向旋转，相对速度相比定子和转子提高一倍多，其俘获能量将大大提高。动力输出系统放置在浮子内部，便于维护，远离腐蚀性海水，从而提高设备的可靠性和生存能力。装置传动系统结构简单，能量传递效率高。

技术特征：

1.一种双浮子式波浪能发电装置，其特征在于，包括：连接杆、两个相同的浮子发电组件；两个浮子发电组件分别设置于连接杆两端；

2.如权利要求1所述的双浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述浮子发电组件还包括：涡扇、第二传动组件；发电机为双转子发电机；涡扇平行设置于浮子壳体底部，涡扇的输出轴穿入浮子壳体与第二传动组件的输入轴传动连接，第二传动组件的输出端与双转子发电机的另一输入端传动连接。

3.如权利要求1所述的双浮子式波浪能发电装置，其特征在于，涡扇中叶片弦面法线与转轴对齐。

4.如权利要求1所述的双浮子式波浪能发电装置，其特征在于，两侧浮子发电组件的支撑件与连接杆的铰接点的间距不等于海浪波长的整数倍。

5.如权利要求1所述的双浮子式波浪能发电装置，其特征在于，一侧浮子发电组件中的支撑件为支撑件为弹簧，另一侧浮子发电组件中的支撑件为支撑杆。

技术总结
本发明公开了双浮子式波浪能发电装置，包括：连接杆、两个相同的浮子发电组件；两个浮子发电组件分别设置于连接杆两端；浮子发电组件包括：浮子壳体，浮子壳体内设有发电机、连杆、支撑件、第一传动组件、第二传动组件、齿圈；连杆一端与连接杆一端以转动副的方式铰接，连杆另一端与齿圈固定连接；齿圈的内圈设有两个错位反向的棘齿齿条，两个棘齿齿条在相近的一端对位设置；支撑件一端与浮子壳体底面固定连接，另一端与连接杆以转动副的方式铰接；齿圈的棘齿齿条与第一传动组件输入端的齿轮啮合，第一传动组件的输出端与发电机的输入端传动连接。本发明采用双浮子发电组件受波浪力做相对垂荡运动，实现双浮子发电组件同时发电，提高发电效率。

技术研发人员：李冬琴,张宇,周利,陈文文,张锋,马家泰
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12