CN103899472A - 一种漂浮式微型海浪发电装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种漂浮式微型海浪发电装置及方法，包括壳体，重物及拉索，所述壳体为密闭腔体，沿着壳体的高度方向依次设置上支撑板及下支撑板，所述下支撑板固定发电机，电路板，加速齿轮组，所述上支撑板固定蓄电池及海洋监测设备，所述重物通过拉索及滚轮与加速齿轮组的输入齿轮连接，加速齿轮组的输出齿轮与发电机连接，发电机与电路板连接，所述电路板与蓄电池连接，所述蓄电池与海洋监测设备连接。本方法利用重物与壳体之间的相对运动，使驱动齿轮组驱动发电机产生电能，通过整流调压电路储存在蓄电池中，本发明可以有效捕获海水波浪能。

Description

一种漂浮式微型海浪发电装置及方法
技术领域
本发明涉及可再生能源领域，具体涉及一种漂浮式微型海浪发电装置及方法。
背景技术
随着海洋经济活动的开展，监测海洋环境的要求越来越高。目前监测近海海洋环境的做法通常是利用科考船舶人工实地采样检测，这不仅成本高昂，而且受到气候条件的制约，难以做到实时监测。
随着检测技术的发展，海水物理量的检测可以实地检测并将检测数据通过卫星通讯传送到控制中心，从而实现在线实时监测，提高了海洋环境监测的效率，也降低了成本。但海洋实时监测的载体、供电则是一个技术难题，急需解决。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种漂浮式微型海浪发电装置及方法；
本发明漂浮在海面并随着洋流自由漂流的装置，该装置不但可以提供负载监测设备的平台，还可以长期持续提供电源给监测设备，节能环保，成本低廉。
本发明采用如下技术方案：
一种漂浮式微型海浪发电装置，包括壳体，重物及拉索，所述壳体为密闭腔体，沿着壳体的高度方向依次设置上支撑板及下支撑板，所述下支撑板固定发电机，电路板，加速齿轮组，所述上支撑板固定蓄电池及海洋监测设备，所述重物通过拉索及滚轮与加速齿轮组的输入齿轮连接，加速齿轮组的输出齿轮与发电机连接，发电机与电路板连接，所述电路板与蓄电池连接，所述蓄电池与海洋监测设备连接。
所述壳体为长椭圆球形状。
所述电路板具体为整流调压电路。
所述发电机、加速齿轮组及重物为一一对应使用，所述发电机、加速齿轮组及重物具体为偶数组,放置时使壳体达到平衡。
所述发电机及齿轮组对称固定在下支撑板。
一种漂浮式微型海浪发电方法，包括
由于海面波浪与海面以下海水的运动形式及强度存在差异，漂浮在海面的壳体与沉入海中的重物之间存在相对运动，此时重物的重力使得拉索存在张力，拉索通过滚轮滑动，将重物与壳体之间的直线运动转换为旋转运动，并驱动加速齿轮组，使得旋转运动加速驱动发电机，发电机产生的不规则电流经过整流调压电路调整后存到蓄电池中，蓄电池完成海洋监测设备的供电。
本发明的有益效果：
1、本发明利用两个物体之间的相对运动，将海水波浪动能转换为电能，效率高、成本低；
2、本发明所设计的壳体，可随着洋流自由漂浮，不但提供了承载海水在线监测设备的能力，还可以持续电源给在线监测设备。
附图说明
图1是本发明一种漂浮式微型海浪发电装置的结构示意图。
图中示出：
1-壳体；2-下支撑板；3-上支撑板；4-重物；5-拉索；6-滚轮；7-加速齿轮组；8-电路板；9-发电机；10-蓄电池；11-海洋监测设备。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种漂浮式微型海浪发电装置，所述整个装置可以自由漂浮在海面上，并根据洋流漂流，包括壳体1、重物4及拉索5，所述重物4沉入海中，所述壳体1为椭圆形，且为密闭腔体，主要为容纳除了重物之外的所有部件，壳体1内沿着壳体的高度方向依次设置上支撑板3及下支撑板2，所述下支撑板2固定发电机9，电路板8，加速齿轮组7，所述上支撑板3固定蓄电池10及海洋监测设备11，所述重物4通过拉索5及滚轮6与加速齿轮组7的输入齿轮连接，加速齿轮组7的输出齿轮与发电机9连接，由于漂浮在海面上的壳体与沉入海水中的重物之间存在相对运动，重物4的重力使得拉索5存在张力，拉索5通过滚轮6滑动，将重物4与壳体1之间的直线运动转换为旋转运动，并驱动加速齿轮组7，使得旋转运动加速并驱动发电机产生电能，从而将海浪存在的波浪能转换为电能。
所述发电机9产生的电能经过电路板的整流调压电路之后存储到蓄电池10中，可以供给海洋监测设备11工作。所述海洋监测设备11可以包括监测海水温度、盐度等所需的设备以及GPS等定位和通讯设备，这些设备可安装在壳体中，并可将海水采样的管道接通到壳体外部；本装置可向海洋监测设备提供持续的供电，以提高监测设备的使用寿命。
所述发电机9、电路板8、蓄电池10和海洋监测设备11之间均采用电线连接。
所述壳体1采用长椭圆球形状，分割为上下两半以方便加工和安装，并采用密封圈等将整个壳体密封固定以防止海水侵入。
所述发电机，加速齿轮组，重物为一一对应使用，所述重物、发电机、加速齿轮组及海洋监测设备均可以布置偶数组,优选为2组或4组，并要求平衡布置，以满足整个装置的平衡运动，全部重物的重量之和应该小于壳体的浮力，满足壳体可以漂浮在海面上。
所述发电机及齿轮组对称固定在下支撑板。
本发明不但可以提供负载监测设备的平台，还可以长期持续提供电源给监测设备，节能环保，成本低廉。
一种漂浮式微型海浪发电方法，包括漂浮在海面的壳体沉入海中的重物之间存在相对运动，此时重物的重力使得拉索存在张力，拉索通过滚轮滑动，将重物与壳体之间的直线运动转换为旋转运动，并驱动加速齿轮组，使得旋转运动加速驱动发电机，发电机产生的不规则电流经过整流调压电路调整后存到蓄电池中，蓄电池完成海洋监测设备的供电。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种漂浮式微型海浪发电装置，其特征在于，包括壳体，重物及拉索，所述壳体为密闭腔体，沿着壳体的高度方向依次设置上支撑板及下支撑板，所述下支撑板固定发电机，电路板，加速齿轮组，所述上支撑板固定蓄电池及海洋监测设备，所述重物通过拉索及滚轮与加速齿轮组的输入齿轮连接，加速齿轮组的输出齿轮与发电机连接，发电机与电路板连接，所述电路板与蓄电池连接，所述蓄电池与海洋监测设备连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体为长椭圆球形状。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路板具体为整流调压电路。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发电机、加速齿轮组及重物为一一对应使用，所述发电机、加速齿轮组及重物具体为偶数组,放置时使壳体达到平衡。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述发电机及加速齿轮组对称固定在下支撑板。
6.根据权利要求1-5任一项所述装置的发电方法，其特征在于，包括
由于海面波浪与海面以下海水的运动形式及强度存在差异，漂浮在海面的壳体与沉入海中的重物之间存在相对运动，此时重物的重力使得拉索存在张力，拉索通过滚轮滑动，将重物与壳体之间的直线运动转换为旋转运动，并驱动加速齿轮组，使得旋转运动加速驱动发电机，发电机产生的不规则电流经过整流调压电路调整后存到蓄电池中，蓄电池完成海洋监测设备的供电。
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