CN108622324A - 一种海浪发电船 - Google Patents

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Abstract

本发明一种海浪发电船，包括外壳体、内壳体和顶板，还包括内壳体底部的滚筒摩擦发电组件、内壳体中部的滚筒电磁感应发电组件、外壳体与内壳体之间的分离摩擦发电组件和外壳体底部的调向机构；本发明提供一种具有多种发电模式的海浪发电船。

Description

一种海浪发电船
技术领域
本发明涉及发电设备技术领域，具体涉及一种海浪发电船。
背景技术
随着化石燃料的减少和环境污染，能源危机面临着巨大的挑战，海洋面积占地球面积的近71%，太阳、月亮传递给地球的大部分能量在海浪上，但是人们对海浪能的利用率非常低，主要原因如下波浪能具有随机性、无规则性、振幅时常变化等特点，所以传统的电磁发电机受运动模式的限制很难满足波浪能的收集，但结合摩擦纳米发电机的发电船却很好解决收集难的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的不足，提供一种具有多种发电模式的海浪发电船。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种海浪发电船，包括外壳体、内壳体和顶板，还包括内壳体底部的滚筒摩擦发电组件、内壳体中部的滚筒电磁感应发电组件、外壳体与内壳体之间的分离摩擦发电组件和外壳体底部的调向机构；
所述外壳体顶部和内壳体顶部均与顶板固定连接，内壳体底部两侧对称布设有导轨，所述顶板中部布设有输电电缆；
所述滚筒摩擦发电组件包括铺设在内壳体底部的摩擦发电层和在导轨内滚动的发电滚筒；
所述滚筒电磁感应发电组件包括内壳体中部缠绕的线圈，所述线圈与输电电缆电连接；
所述分离摩擦发电组件包括布设在内壳体外表面两侧的第一摩擦板、布设在外壳体内表面两侧的调节板和调节板上弹簧连接的第二摩擦板，所述调节板四角处分别套合有导杆和丝杆，所述导杆的两端分别与内壳体和外壳体固定连接，所述丝杆的两端分别与内壳体和外壳体转动连接，丝杆上布设有调节机构；
所述调向机构包括外壳体底部的固定套、固定套内的调向杆和外壳体内布设的调向电机，所述固定套外侧布设有测速螺旋桨，所述调向杆穿过固定套与调向电机固定连接，调向杆下部布设有调向板。
进一步地，所述导轨包括上导轨和下导轨，所述上导轨和下导轨均呈L形，上导轨采用绝缘材质，下导轨采用导电材质，下导轨与输电电缆电连接。
进一步地，所述摩擦发电层包括两个底板硅胶层和均布设在两个底板硅胶层之间的若干个第一底板电极和若干个第二底板电极，所述第一底板电极和第二底板电极交替间隔布设，第一底板电极和第二底板电极分别通过导线串连并均连接至输电电缆。
进一步地，所述发电滚筒包括滚筒主体和滚筒主体两侧的滚轮，所述滚筒主体采用绝缘材质，滚轮采用导电材质，滚轮呈圆环状，滚轮内镶嵌有圆饼形磁铁，滚筒主体外表面布设有滚筒硅胶层，所述滚筒硅胶层上表面布设有若干个第一滚筒电极和若干个第二滚筒电极，所述第一滚筒电极和第二滚筒电极交替间隔布设，第一滚筒电极与滚轮电连接，第二滚筒电极与另一个滚轮电连接。
进一步地，所述第一摩擦板从内向外依次包括第一摩擦基板、第一摩擦电极和摩擦硅胶层。
进一步地，所述第二摩擦板从外向内依次包括第二摩擦基板、柔性磁铁和第二摩擦电极。
进一步地，所述调节机构包括固定连接在丝杆上的蜗轮、与顶板转动连接的调节杆和调节杆下端的蜗杆，所述调节杆上端布设有调节轮，所述蜗轮与蜗杆相互啮合。
进一步地，所述第一摩擦板和第二摩擦板的面积和数量均相等且位置一一对应。
本发明的有益效果是：
1. 本发明内部布设有滚筒摩擦发电组件、滚筒电磁感应发电组件和分离摩擦发电组件，即使波浪处于不同的振幅和频率都能将波浪能转换为电能，环境兼容性好，适用性强；
2. 本发明底部布设调向机构，测速螺旋桨能够即时监测各方向波浪的波动速度，通过调整调向板与海浪发电船之间的角度，使海浪发电船方向与波浪波动的方向同向，最大的利用波浪能，提高发电效率；
3. 本发明的顶板中部布设有输电电缆，滚筒摩擦发电组件、滚筒电磁感应发电组件和分离摩擦发电组件所产生的电能均通过输电电缆进行输送，电能统一输送，降低了电缆的敷设难度，降低制造和维护成本；
4. 本发明的分离摩擦发电组件布设有调节机构，通过转动调节轮调节第一摩擦板和第二摩擦板之间的距离，使其满足不同的振幅和频率，提高发电效率，增加了海浪发电船的适用性。
附图说明
图1是本发明一种海浪发电船的结构示意图。
图2是本发明一种海浪发电船的俯视图。
图3是本发明一种海浪发电船的去除顶板的俯视图。
图4是本发明一种海浪发电船的图1中A-A处剖视图。
图5是本发明一种海浪发电船的图1中B-B处剖视图。
图6是本发明一种海浪发电船的图3中C处放大图。
图7是本发明一种海浪发电船的发电滚筒的结构示意图。
图8是本发明一种海浪发电船的图7中D-D处剖视图。
图9是本发明一种海浪发电船的摩擦发电层的结构示意图。
图10是本发明一种海浪发电船的第一摩擦板的结构示意图。
图11是本发明一种海浪发电船的第二摩擦板的结构示意图。
附图中标号为：1为外壳体，2为内壳体，3为顶板，4为导轨，5为输电电缆，6为摩擦发电层，7为发电滚筒，8为线圈，9为第一摩擦板，10为调节板，11为第二摩擦板，12为导杆，13为丝杆，14为固定套，15为调向杆，16为调向电机，17为测速螺旋桨，18为调向板，19为调节机构，401为上导轨，402为下导轨，601为底板硅胶层，602为第一底板电极，603为第二底板电极，701为滚筒主体，702为滚轮，703为磁铁，704为滚筒硅胶层，705为第一滚筒电极，706为第二滚筒电极，901为第一摩擦基板，902为第一摩擦电极，903为摩擦硅胶层，1101为第二摩擦基板，1102为柔性磁铁，1103为第二摩擦电极，1901为蜗轮，1902为调节杆，1903为蜗杆，1904为调节轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述。
如图1~图11所示，一种海浪发电船，包括外壳体1、内壳体2和顶板3，还包括内壳体2底部的滚筒摩擦发电组件、内壳体2中部的滚筒电磁感应发电组件、外壳体1与内壳体2之间的分离摩擦发电组件和外壳体1底部的调向机构；
所述外壳体1顶部和内壳体2顶部均与顶板3固定连接，内壳体2底部两侧对称布设有导轨4，所述顶板3中部布设有输电电缆5；
所述滚筒摩擦发电组件包括铺设在内壳体2底部的摩擦发电层6和在导轨4内滚动的发电滚筒7；
所述滚筒电磁感应发电组件包括内壳体2中部缠绕的线圈8，所述线圈8与输电电缆5电连接，线圈8的匝数为1000~2000圈；
所述分离摩擦发电组件包括布设在内壳体2外表面两侧的第一摩擦板9、布设在外壳体1内表面两侧的调节板10和调节板10上弹簧连接的第二摩擦板11，所述调节板10四角处分别套合有导杆12和丝杆13，所述导杆12的两端分别与内壳体2和外壳体1固定连接，所述丝杆13的两端分别与内壳体2和外壳体1转动连接，丝杆13上布设有调节机构19；
所述调向机构包括外壳体1底部的固定套14、固定套14内的调向杆15和外壳体1内布设的调向电机16，所述固定套14外侧布设有测速螺旋桨17，所述调向杆15穿过固定套14与调向电机16固定连接，调向杆15下部布设有调向板18。
所述导轨4包括上导轨401和下导轨401，所述上导轨401和下导轨401均呈L形，上导轨401采用绝缘材质如塑料，下导轨401采用导电材质如铜、铝等金属，下导轨401与输电电缆5电连接。
所述摩擦发电层6包括两个底板硅胶层601和均布设在两个底板硅胶层601之间的若干个第一底板电极602和若干个第二底板电极603，所述第一底板电极602和第二底板电极603交替间隔布设，第一底板电极602和第二底板电极603分别通过导线串连并均连接至输电电缆5。
所述发电滚筒7包括滚筒主体701和滚筒主体701两侧的滚轮702，所述滚筒主体701采用绝缘材质如塑料、木材等，滚轮702采用导电材质如铜、铝等金属，滚轮702呈圆环状，滚轮702内镶嵌有圆饼形磁铁703，滚筒主体701外表面布设有滚筒硅胶层704，所述滚筒硅胶层704上表面布设有若干个第一滚筒电极705和若干个第二滚筒电极706，所述第一滚筒电极705和第二滚筒电极706交替间隔布设，第一滚筒电极705与滚轮702电连接，第二滚筒电极706与另一个滚轮702电连接。
所述第一摩擦板9从内向外依次包括第一摩擦基板901、第一摩擦电极902和摩擦硅胶层903。
所述第二摩擦板11从外向内依次包括第二摩擦基板1101、柔性磁铁1102和第二摩擦电极1103。
所述调节机构19包括固定连接在丝杆13上的蜗轮1901、与顶板3转动连接的调节杆1902和调节杆1902下端的蜗杆1903，所述调节杆1902上端布设有调节轮1904，所述蜗轮1901与蜗杆1903相互啮合。
所述第一摩擦板9和第二摩擦板11的面积和数量均相等且位置一一对应。
在使用时，将单个海浪发电船作为一个网络节点，按阵列的方式排列，可实现在一片海域上对波浪能的收集。
滚筒摩擦发电组件发电时，海浪发电船受波浪能带动前后晃动，发电滚筒7在内壳体2底部前后往复转动，此时发电滚筒7与摩擦发电层6摩擦发电，第一底板电极602和第二底板电极603将摩擦发电层6产生的电能输送至输电电缆5，第一滚筒电极705和第二滚筒电极706将发电滚筒7产生的电能通过下导轨401输送至输电电缆5。
滚筒电磁感应发电组件发电时，发电滚筒7往复穿过线圈8，线圈8切割发电滚筒7两端磁铁703的磁场产生电能，并输送至输电电缆5。
分离摩擦发电组件发电时，发电滚筒7滚动至第二摩擦板11位置时，发电滚筒7两端的磁铁703对柔性磁铁1102产生吸力，将第二摩擦板11向内运动，使第二摩擦板11与第一摩擦板9摩擦发电，第一摩擦电极902和第二摩擦电极1103将摩擦发电层6产生的电能输送至输电电缆5。
本实施例中，外壳体1与内壳体2之间布设有蓄电池，蓄电池将海浪发电船一部分所发的电储存起来，为调向电机16和测速螺旋桨17提供电能。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种海浪发电船，包括外壳体（1）、内壳体（2）和顶板（3），其特征在于，还包括内壳体（2）底部的滚筒摩擦发电组件、内壳体（2）中部的滚筒电磁感应发电组件、外壳体（1）与内壳体（2）之间的分离摩擦发电组件和外壳体（1）底部的调向机构；
所述外壳体（1）顶部和内壳体（2）顶部均与顶板（3）固定连接，内壳体（2）底部两侧对称布设有导轨（4），所述顶板（3）中部布设有输电电缆（5）；
所述滚筒摩擦发电组件包括铺设在内壳体（2）底部的摩擦发电层（6）和在导轨（4）内滚动的发电滚筒（7）；
所述滚筒电磁感应发电组件包括内壳体（2）中部缠绕的线圈（8），所述线圈（8）与输电电缆（5）电连接；
所述分离摩擦发电组件包括布设在内壳体（2）外表面两侧的第一摩擦板（9）、布设在外壳体（1）内表面两侧的调节板（10）和调节板（10）上弹簧连接的第二摩擦板（11），所述调节板（10）四角处分别套合有导杆（12）和丝杆（13），所述导杆（12）的两端分别与内壳体（2）和外壳体（1）固定连接，所述丝杆（13）的两端分别与内壳体（2）和外壳体（1）转动连接，丝杆（13）上布设有调节机构（19）；
所述调向机构包括外壳体（1）底部的固定套（14）、固定套（14）内的调向杆（15）和外壳体（1）内布设的调向电机（16），所述固定套（14）外侧布设有测速螺旋桨（17），所述调向杆（15）穿过固定套（14）与调向电机（16）固定连接，调向杆（15）下部布设有调向板（18）。
2.根据权利要求1所述的一种海浪发电船，其特征在于，所述导轨（4）包括上导轨（401）和下导轨（401），所述上导轨（401）和下导轨（401）均呈L形，上导轨（401）采用绝缘材质，下导轨（401）采用导电材质，下导轨（401）与输电电缆（5）电连接。
3.根据权利要求1所述的一种海浪发电船，其特征在于，所述摩擦发电层（6）包括两个底板硅胶层（601）和均布设在两个底板硅胶层（601）之间的若干个第一底板电极（602）和若干个第二底板电极（603），所述第一底板电极（602）和第二底板电极（603）交替间隔布设，第一底板电极（602）和第二底板电极（603）分别通过导线串连并均连接至输电电缆（5）。
4.根据权利要求1所述的一种海浪发电船，其特征在于，所述发电滚筒（7）包括滚筒主体（701）和滚筒主体（701）两侧的滚轮（702），所述滚筒主体（701）采用绝缘材质，滚轮（702）采用导电材质，滚轮（702）呈圆环状，滚轮（702）内镶嵌有圆饼形磁铁（703），滚筒主体（701）外表面布设有滚筒硅胶层（704），所述滚筒硅胶层（704）上表面布设有若干个第一滚筒电极（705）和若干个第二滚筒电极（706），所述第一滚筒电极（705）和第二滚筒电极（706）交替间隔布设，第一滚筒电极（705）与滚轮（702）电连接，第二滚筒电极（706）与另一个滚轮（702）电连接。
5.根据权利要求1所述的一种海浪发电船，其特征在于，所述第一摩擦板（9）从内向外依次包括第一摩擦基板（901）、第一摩擦电极（902）和摩擦硅胶层（903）。
6.根据权利要求1所述的一种海浪发电船，其特征在于，所述第二摩擦板（11）从外向内依次包括第二摩擦基板（1101）、柔性磁铁（1102）和第二摩擦电极（1103）。
7.根据权利要求1所述的一种海浪发电船，其特征在于，所述调节机构（19）包括固定连接在丝杆（13）上的蜗轮（1901）、与顶板（3）转动连接的调节杆（1902）和调节杆（1902）下端的蜗杆（1903），所述调节杆（1902）上端布设有调节轮（1904），所述蜗轮（1901）与蜗杆（1903）相互啮合。
8.根据权利要求1所述的一种海浪发电船，其特征在于，所述第一摩擦板（9）和第二摩擦板（11）的面积和数量均相等且位置一一对应。
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