一种波光发电装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种波光发电装置，包括支架、多个波光发电装置单元、回油罐和控制装置。支架上设置有液压发电机和液压马达，液压马达固设在液压发电机上；多个波光发电装置单元均匀设置在支架的边缘，每个波光发电装置单元包括浮筒、第一液压油缸和机架，浮筒的侧壁上固设有连接杆，连接杆的一端设置有第一凸轮，第一凸轮与机架转动连接；第一液压油缸的柱塞的末端与第一凸轮接触；控制装置包括整流模块和充电器，液压发电机的输出端与整流模块的输入端之间电连接，整流模块和太阳能电池板的输出端均与充电器输入端之间电连接，充电器输出端与蓄电池之间电连接。支架包括上托板、中部连接杆和底盘，底盘处于静水层，支架不易晃动、稳定性强。
【专利说明】
一种波光发电装置
技术领域
[0001]本实用新型属于利用太阳能和波浪复合式发电的技术领域，具体涉及一种波光发电装置。【背景技术】
[0002]随着科学技术的迅猛发展，能源需求及能源紧缺已成为共同关注的课题，被人们广泛使用的煤炭、石油、天然气、水能、木材等常规传统能源随着消耗而日益减少，急需新的能源来替代这些常规能源。海洋占地球总面积的71%，海洋中蕴藏着十分丰富的能源，包括波浪能、潮汐能等。其中波浪能是海洋中取之不尽、用之不竭的一种可再生能源，且波浪能具有储量大、分布广等特点，因此波浪发电一直倍受人们重视和关注，目前已经有不少人尝试着利用一些装置来收集、转化波浪能，最后达到利用波浪能的目的，但是现有的波浪发电装置能量转换效率低。太阳能也是可再生能源，且利用太阳能发电的技术已经很成熟，但如何在海洋环境中，利用同一个装置同时转换波浪能和太阳能仍需要解决。
[0003]海洋环境恶劣，时常会有大风浪，漂浮在海面上的波光发电装置容易被风浪打翻， 造成损失，目前的波光发电装置不具有使其平衡的部件，稳定性低。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种波光发电装置，解决按现有技术中波浪发电装置能量转化效率低、且稳定性差易被风浪打翻的技术问题。
[0005]为了解决该技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种波光发电装置，包括支架、多个波光发电装置单元、蓄电池、储油罐、回油罐和控制装置。所述支架包括上托板、中部连接杆和底盘，中部连接杆与上托板的底面垂直，且与底盘的上表面垂直，所述支架的上托板上设置有液压发电机和液压马达，液压马达固设在液压发电机上，液压马达的输出轴与液压发电机转子的转轴固连;所述多个波光发电装置单元均匀设置在上托板的边缘，每个波光发电装置单元包括浮筒、第一液压油缸和机架， 所述浮筒为无底的中空壳体结构，浮筒的上端密封设置有上盖板，上盖板上设置有太阳能电池板，浮筒的侧壁上固设有连接杆，连接杆异于连接有浮筒的一端设置有第一凸轮，且第一凸轮与支架转动连接;所述第一液压油缸设置在机架上，第一液压油缸的柱塞的末端与第一凸轮接触，通过第一凸轮转动驱动第一液压油缸的柱塞上下运动;所述储油罐、回油罐设置在机架的上托板上，每个波光发电装置单元的第一液压油缸的出油管通过第一单向阀与储油罐的进油孔连通，储油罐的出油孔通过调节阀与液压马达的进油孔连通;液压马达的出油孔通过第二单向阀与回油罐的进油孔连通，回油罐的出油孔通过第三单向阀与第一液压油缸的进油孔连通。所述控制装置设置在支架的上托板上，包括整流模块和充电器， 每个波光发电装置单元的太阳能电池板的输出端与充电器的输入端之间电连接，液压发电机的输出端与整流模块的输入端之间电连接，整流模块的输出端与充电器的输入端之间电连接，充电器的输出端与蓄电池的输入端之间电连接。
[0007]将该波光发电装置置于海面上，因为多个波光发电装置单元的浮筒以及上托质量相对较轻，则波光发电装置漂浮在海面上。因为海洋环境恶劣，时常会有大风浪，防止装置被风浪打翻，支架的中部连接杆下端连接有重量较大的底盘，且中部连接杆较长，使得底盘处于静水层，所以在起伏的海面上支架相对固定，而多个波光发电装置单元的浮筒易随起伏的波浪上、下浮动。当浮筒随着波浪向上、下浮动时，第一凸轮通过转轴绕机架转动，推动第一液压油缸的柱塞上、下运动，当柱塞向上运动时，第一液压油缸中的油通过出油管经第一单向阀压入储油罐中，储油罐的出油口处设置调节阀，当储油罐中压力超过设定值时，调节阀打开，储油罐中油进入液压马达中，高压油的作用使液压马达的输出轴转动，从而带动液压发电机转轴旋转，产生不规则电流，液压马达中的油经过第二单向阀流进回油罐;当第一液压油缸的柱塞向下运动时，油缸中呈真空状，则回油罐中的油通过第三单向阀被吸入第一液压油缸中。如此循环，将海洋中的波浪能吸收并转化为电能。液压发电机产生的为不规则电流，不方便储存，为此将液压发电机产生的不规则电流经过控制装置的整流模块转化为直流电，再经过充电器将电能储存在蓄电池中，液压油缸的能耗小、转化效率高。另外， 浮筒上的太阳能电池板接收太阳太照射，将太阳能转化为电能，并经过充电器将电能储存在蓄电池中。利用多个波光发电装置单元同时能吸收并转化波浪能和太阳能这两种可再生能源，且转化效率高、装置的利用率高。
[0008]因为浮筒质量较轻，则漂浮在海面上，浮筒的下半部在水中，上半部在水面上，通过在浮筒的上端密封设置上盖板，则浮筒的空腔中下半部浸入水中，而上半部封有空气， 随着浮筒的浮动，进入浮筒空腔中的空气增多，则浮筒空腔中空气的压强变大，将浮筒向上顶起，升高了浮筒重心，则浮筒上下浮动的幅度增大，导致第一凸轮的偏转角度增大，则每次第一液压油缸的排出与吸入的油量增多，则提高了液压马达的转速，相应地提高了液压发电机转轴的转速，则进一步提高了波浪能的转化效率。
[0009]进一步改进，所述上托板为圆形，且上托板上开设有多个通孔，圆形的上托板保证该装置的各个方向受力平衡，通过在上托板上开设有多个通孔，增大上托板与海水的吸附力，利于整个装置的稳定性。
[0010]进一步改进，因为海洋环境恶劣，时常会有大风浪，浮筒的空腔中上半部封有空气，随着浮筒的浮动，进入浮筒空腔中的空气增多，则浮筒空腔中空气的压强变大，将浮筒向上顶起，升高了浮筒重心，当风浪过大时，容易将浮筒甚至整个波光发电装置单元打翻， 为降低该风险，所述上盖板上设置有与浮筒的空腔连通的孔洞，该孔洞贯穿太阳能电池板， 太阳能电池板上设置有悬挂装置，悬挂装置上竖直连接有弹簧，所述弹簧的下端连接有封口装置，封口装置密封盖设在孔洞上。当浮筒空腔中空气的压强大于封口装置的重力时，封口装置被顶起，浮筒空腔中的空气被排出，使浮筒下沉一定高度，则降低了浮筒的重心；当浮筒空腔中的空气被排出后，封口装置回落盖设在孔洞上。根据设计要求，计算封口装置的重量，防止浮筒被大风浪打翻，保持整个波光发电装置单元能稳定工作。
[0011]进一步改进，所述孔洞为圆形孔洞，封口装置为球形，且球形半径大于圆形孔洞的半径，球形封口装置易与圆形孔洞形成良好的密封效果。
[0012]进一步改进，因为海面上的波浪不是完全标准的上下运动，随着海风波浪可能会左后晃动，为了把波浪中左、右晃动的能量也转化成电能，所述支架包括水平板和设置在水平板上的第一安装架、第二安装架和连接柱，所述第一安装架水平转动设置在连接柱上，且第一安装架靠近第二安装架的一端设置有第二凸轮;所述第一液压油缸竖直设置在第一安装架上，第一凸轮通过转轴转动设置在第一安装架的下端;所述第二安装架上水平固设有第二液压油缸，第二液压油缸的柱塞末端与第二凸轮的接触，通过第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动;所述第二液压油缸的出油管通过第四单向阀与储油罐连通，回油罐的出油孔通过第五单向阀与第二液压油缸的进油孔连通。当波浪左、右晃动时，第一安装架绕连接柱水平转动，第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动，当第二液压油缸的柱塞向前运动时，第二液压油缸中的油通过出油管经第四单向阀压入储油罐中，高压油的作用使液压马达的输出轴转动，从而带动液压发电机转轴旋转，产生不规则电流，液压马达中的油经过第二单向阀流进回油罐；当第二液压油缸的柱塞向下运动时，第二液压油缸中呈真空状，则回油罐中的油通过第五单向阀被吸入第二液压油缸中。通过设置第二液压油缸提高了波浪能的转化效率。
[0013]进一步改进，所述浮筒的水平截面为圆形，且浮筒上下两端大、中间小，呈狭腰形， 圆筒形的浮筒降低了波浪与浮筒碰撞时的能耗，浮筒的下端开口大则利于吸收波浪能，进一步提高波浪能的吸收、转化效率。
[0014]进一步改进，所述支架、浮筒为碳纤维材质制成，降低了整个装置的重量，保证整个装置漂浮在水面上。
[0015]进一步改进，所述底盘为圆形，底盘有不锈钢材质制成，底盘处于静水层，由于静水层水流较慢，且不锈钢材质的底盘重量大，使得支架不易晃动、稳定性强。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:[〇〇17]1、本实用新型所述装置，支架包括上托板、中部连接杆和底盘，底盘处于静水层，由于静水层水流较慢，且底盘重量大，使得支架不易晃动、稳定性强。
[0018]2、本实用新型所述的波光发电装置，通过设置多个波光发电装置单元，利用浮筒、 液压油缸和太阳能电池板同时能吸收并转化波浪能和太阳能这两种可再生能源，且转化效率高、装置的利用率高。
[0019]3、通过在每个波光发电装置单元的盖板上设置有与浮筒的空腔连通的孔洞，当浮筒空腔中空气的压强大于封口装置的重力时，封口装置被顶起，浮筒空腔中的空气被排出， 使浮筒下沉一定高度，则降低了浮筒的重心，防止浮筒被大风浪打翻，保持整个波光发电装置单元能稳定工作。
[0020]4、通过在每个波光发电装置单元上设置第二液压油缸，则可以吸收并转化波浪的左右晃动的能量，提高了波浪能的转化效率。
[0021]5、支架、浮筒为碳纤维材质制成，降低了整个装置的重量，保证整个装置漂浮在水面上。
[0022]6、通过将浮筒的水平截面设计为圆形，浮筒上下两端大、中间小，圆筒形的浮筒降低了波浪与浮筒碰撞时的能耗，浮筒的下端开口大则利于吸收波浪能，进一步提高波浪能的吸收、转化效率。【附图说明】
[0023]图1为本实用新型所述波光发电装置的结构示意图。
[0024]图2为本实用新型所述波光发电装置单元的结构示意图。
[0025]图3为本实用新型所述储油罐、回油罐和控制装置的结构示意图。
[0026]图4为本实用新型所述浮筒的结构示意图。【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0028]本实用新型所述的一种波光发电装置，包括波光发电装置单元101、上托板102、中部连接杆103、底盘104、通孔105、机架1、水平板11、第一安装架12、第二凸轮121、第二安装架13、连接柱14、液压发电机3、液压马达2、蓄电池4、浮筒5、连接杆51、第一凸轮52、封口装置53、太阳能电池板6、第一液压油缸7、第二液压油缸15、储油罐8、回油罐9和控制装置10等技术特征。
[0029]如图1-4所示，一种波光发电装置，包括支架、四个波光发电装置单元、储油罐、蓄电池、回油罐和控制装置。所述支架包括上托板、中部连接杆和底盘，中部连接杆与上托板的底面垂直，且与底盘的上表面垂直，上托板为圆形，且上托板上开设有多个通孔，底盘为圆形，底盘有不镑钢材质制成。
[0030]所述支架的上托板上设置有液压发电机和液压马达，所述液压马达固设在液压发电机上，液压马达的输出轴与液压发电机转子的转轴固连;所述四个波光发电装置单元均匀设置在上托板的边缘，每个波光发电装置单元包括浮筒、第一液压油缸和机架，所述浮筒为无底的中空壳体结构，浮筒的水平截面为圆形，且浮筒上下两端大、中间小，呈狭腰形，浮筒的上端密封设置有上盖板，上盖板上设置有太阳能电池板，上盖板上设置有与浮筒的空腔连通的圆形孔洞，该孔洞贯穿太阳能电池板，太阳能电池板上设置有悬挂装置，悬挂装置的上竖直连接有弹簧，弹簧的下端连接有球形封口装置，球形封口装置密封盖设在孔洞上； 浮筒的侧壁上固设有连接杆，连接杆异于连接有浮筒的一端设置有第一凸轮。
[0031]所述每个波光发电装置单元的机架包括水平板和设置在水平板上的第一安装架、 第二安装架和连接柱，第一安装架水平转动设置在连接柱上，且第一安装架靠近第二安装架的一端设置有第二凸轮;所述第一液压油缸竖直设置在第一安装架上，第一凸轮通过转轴转动设置在第一安装架的下端。
[0032]第一液压油缸的柱塞的末端与第一凸轮接触，通过第一凸轮转动驱动第一液压油缸的柱塞上下运动;第一液压油缸的出油管通过第一单向阀与储油罐的进油孔连通，储油罐的出油孔与液压马达的进油孔连通;液压马达的出油孔通过第二单向阀与回油罐的进油孔连通，回油罐的出油孔通过第三单向阀与第一液压油缸的进油孔连通;所述第二安装架上水平固设有第二液压油缸，第二液压油缸的柱塞末端与第二凸轮的接触，通过第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动;第二液压油缸的出油管通过第四单向阀与储油罐的进油孔连通，回油罐的出油孔通过第五单向阀与第二液压油缸的进油孔连通。
[0033]所述控制装置包括整流模块和充电器，太阳能电池板的输出端与充电器的输入端之间电连接，液压发电机的输出端与整流模块的输入端之间电连接，整流模块的输出端与充电器的输入端之间电连接，充电器的输出端与蓄电池的输入端之间电连接。所述支架、浮筒为碳纤维材质制成，降低了整个装置的重量，保证整个装置漂浮在水面上。[〇〇34]将该波光发电装置置于海面上，因为四个波光发电装置单元的浮筒以及上托质量相对较轻，则波光发电装置漂浮在海面上。因为海洋环境恶劣，时常会有大风浪，防止装置被风浪打翻，支架的中部连接杆下端连接有重量较大的底盘，且中部连接杆较长，使得底盘处于静水层，所以在起伏的海面上支架相对固定，而四个波光发电装置单元的浮筒易随起伏的波浪上、下浮动。当每个波光发电装置单元的浮筒随着波浪向上、下浮动时，第一凸轮通过转轴绕机架转动，推动第一液压油缸的柱塞上、下运动，当柱塞向上运动时，第一液压油缸中的油通过出油管经第一单向阀压入储油罐中，储油罐的出油口处设置调节阀，当储油罐中压力超过设定值时，调节阀打开，储油罐中油进入液压马达中，高压油的作用使液压马达的输出轴转动，从而带动液压发电机转轴旋转，产生不规则电流，液压马达中的油经过第二单向阀流进回油罐；当第一液压油缸的柱塞向下运动时，油缸中呈真空状，则回油罐中的油通过第三单向阀被吸入第一液压油缸中。
[0035]同时为了把波浪中左后晃动的能量也转化成电能，当波浪左右晃动时，第一安装架绕连接柱水平转动，第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动。
[0036]当第二液压油缸的柱塞向前运动时，第二液压油缸中的油通过出油管经第四单向阀压入储油罐液中，进而进入液压马达中，高压油的作用使液压马达的输出轴转动，从而带动液压发电机转轴旋转，产生不规则电流，液压马达中的油经过第二单向阀流进回油罐;当第二液压油缸的柱塞向下运动时，第二液压油缸中呈真空状，则回油罐中的油通过第五单向阀被吸入第二液压油缸中。如此循环，将海洋中的波浪能吸收并转化为电能。液压发电机产生的为不规则电流，不方便储存，为此将液压发电机产生的不规则电流经过控制装置的整流模块转化为直流电，再经过充电器将电能储存在蓄电池中，液压油缸的能耗小、转化效率高。
[0037]另外，浮筒上的太阳能电池板接收太阳太照射，将太阳能转化为电能，并经过充电器将电能储存在蓄电池中。利用四个波光发电装置单元同时能吸收并转化波浪能和太阳能这两种可再生能源，且转化效率高、装置的利用率高。
[0038]因为浮筒质量较轻，则漂浮在海面上，浮筒的下半部在水中，上半部在水面上，通过在浮筒的上端密封设置上盖板，则浮筒的空腔中下半部浸入水中，而上半部封有空气，随着浮筒的浮动，进入浮筒空腔中的空气增多，则浮筒空腔中空气的压强变大，将浮筒向上顶起，升高了浮筒重心，则浮筒上下浮动的幅度增大，导致第一凸轮的偏转角度增大，则每次第一液压油缸的排出与吸入的油量增多，则提高了液压马达的转速，相应地提高了液压发电机转轴的转速，则进一步提高了波浪能的转化效率。
[0039]但是当风浪过大时，容易将重心较高的浮筒甚至整个波光发电装置单元打翻，为降低该风险，所述上盖板上设置有与浮筒的空腔连通的孔洞，该孔洞贯穿太阳能电池板，太阳能电池板上设置有悬挂装置，悬挂装置上竖直连接有弹簧，所述弹簧的下端连接有球形封口装置，球形封口装置密封盖设在圆形孔洞上。
[0040]当浮筒空腔中空气的压强大于封口装置的重力时，球形封口装置被顶起，浮筒空腔中的空气被排出，使浮筒下沉一定高度，则降低了浮筒的重心；当浮筒空腔中的空气被排出后，球形封口装置回落盖设在孔洞上。根据设计要求，计算封口装置的重量，防止浮筒被大风浪打翻，保持整个波光发电装置单元能稳定工作。
[0041]本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
【主权项】
1.一种波光发电装置，其特征在于，包括:支架，所述支架包括上托板、中部连接杆和底盘，中部连接杆与上托板的底面垂直，且 与底盘的上表面垂直，所述支架的上托板上设置有液压发电机和液压马达，所述液压马达 固设在液压发电机上，液压马达的输出轴与液压发电机转子的转轴固连；多个波光发电装置单元，所述多个波光发电装置单元均匀设置在上托板的边缘，每个 波光发电装置单元包括浮筒、第一液压油缸和机架，所述浮筒为无底的中空壳体结构，浮筒 的上端密封设置有上盖板，上盖板上设置有太阳能电池板，浮筒的侧壁上固设有连接杆，连 接杆异于连接有浮筒的一端设置有第一凸轮，且第一凸轮与支架转动连接;所述第一液压 油缸设置在机架上，第一液压油缸的柱塞的末端与第一凸轮接触，通过第一凸轮转动驱动 第一液压油缸的柱塞上下运动；储油罐、回油罐，所述回油罐设置在支架的上托板上，每个波光发电装置单元的第一液 压油缸的出油管通过第一单向阀与储油罐的进油孔连通，储油罐的出油孔通过调节阀与液 压马达的进油孔连通;液压马达的出油孔通过第二单向阀与回油罐的进油孔连通，回油罐 的出油孔通过第三单向阀与第一液压油缸的进油孔连通；蓄电池、控制装置，所述蓄电池、控制装置设置在支架的上托板上，控制装置包括整流 模块和充电器，每个波光发电装置单元的太阳能电池板的输出端与充电器的输入端之间电 连接，液压发电机的输出端与整流模块的输入端之间电连接，整流模块的输出端与充电器 的输入端之间电连接，充电器的输出端与蓄电池的输入端之间电连接。2.根据权利要求1所述的波光发电装置，其特征在于，所述上托板为圆形，且上托板上 开设有多个通孔。3.根据权利要求1或2所述的波光发电装置，其特征在于，所述每个波光发电装置单元 的上盖板上设置有与浮筒的空腔连通的孔洞，该孔洞贯穿太阳能电池板，太阳能电池板上 设置有悬挂装置，悬挂装置上竖直连接有弹簧，所述弹簧的下端连接有封口装置，封口装置 密封盖设在孔洞上。4.根据权利要求3所述的波光发电装置，其特征在于，所述孔洞为圆形孔洞，封口装置 为球形。5.根据权利要求4所述的波光发电装置，其特征在于，所述每个波光发电装置单元的机 架包括水平板和设置在水平板上的第一安装架、第二安装架和连接柱，所述第一安装架水 平转动设置在连接柱上，且第一安装架靠近第二安装架的的一端设置有第二凸轮;第一液 压油缸竖直设置在第一安装架上，第一凸轮通过转轴转动设置在第一安装架的下端；所述第二安装架上水平固设有第二液压油缸，第二液压油缸的柱塞末端与第二凸轮的 接触，通过第二凸轮转动驱动第二液压油缸的柱塞前后运动;所述第二液压油缸的出油管 通过第四单向阀与储油罐的进油孔连通，回油罐的出油孔通过第五单向阀与第二液压油缸 的进油孔连通。6.根据权利要求5所述的波光发电装置，其特征在于，所述浮筒的水平截面为圆形，且 浮筒上下两端大、中间小。7.根据权利要求6所述的波光发电装置，其特征在于，所述上托板、机架、浮筒为碳纤维 材质制成。8.根据权利要求7所述的波光发电装置，其特征在于，所述底盘为圆形，底盘有不锈钢材质制成。
【文档编号】F03B13/20GK205578175SQ201620092815
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年1月31日
【发明人】娄保东
【申请人】南京乐朋电子科技有限公司