CN108953045A - 海浪储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海浪发电设备的技术领域，提供了一种海浪储能装置，包括：漂浮底座；第一框形支架，固定连接于漂浮底座上；第二框形支架通过第一轴部且以该第一轴部的轴线为轴可转动地连接在第一框形支架上；摆动件，包括连接部和第二轴部，连接部的一端用于连接一重物部，另一端与第二轴部连接，摆动件通过第二轴部且以该第二轴部的轴线为轴可转动地连接在第二框形支架上；储能组件与第一框形支架之间设置有第一传动结构，储能组件与第二轴部之间设置有第二传动结构。本发明提供的海浪储能装置，第二轴部与第二框形支架之间和第一轴部与第一框形支架之间的相对转动的能量分别可以传递到储能组件上，储能组件能够非常可靠地持续获得能量。

Description

海浪储能装置
技术领域
本发明属于海浪发电设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种海浪储能装置。
背景技术
在海上航线上，浮标有着非常重要的作用，它关乎到船舶行进中的安全，目前沿海航标基本实现了太阳能化。太阳能供电安全可靠、清洁，但太阳能板受到环境的影响较大，只能在昼间晴朗天气才能发电。遇到连续阴雨和鸟粪的影响，太阳能供电就难以保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海浪储能装置，以解决现有技术中存在的太阳能航标供电无法保证的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种海浪储能装置，包括：
漂浮底座；
第一框形支架，固定连接于所述漂浮底座上；
第二框形支架，具有第一轴部，所述第二框形支架通过所述第一轴部且以该第一轴部的轴线为轴可转动地连接在所述第一框形支架上；
摆动件，包括连接部和第二轴部，所述连接部的一端用于连接一重物部，另一端与所述第二轴部连接，所述摆动件通过所述第二轴部且以该第二轴部的轴线为轴可转动地连接在所述第二框形支架上；
储能组件，设置在所述第二框形支架上且分别与所述第一框形支架和所述第二轴部连接，所述储能组件与所述第一框形支架之间设置有第一传动结构，所述储能组件与所述第二轴部之间设置有第二传动结构。
进一步地，所述第一轴部的轴线与所述第二轴部的轴线之间的夹角大于0°。
进一步地，所述第一轴部的轴线与所述第二轴部的轴线相互正交设置。
进一步地，所述海浪储能装置还包括与所述第一轴部同轴设置的第三轴部，所述第二框形支架位于所述第一轴部和所述第三轴部之间，所述第一轴部和所述第三轴部分别设置在所述第二框形支架和所述第一框形支架之间，所述第一轴部的一端和所述第三轴部的一端分别固定在所述第二框形支架上，所述第一轴部的另一端和所述第三轴部的另一端分别可转动地设置在所述第一框形支架上。
进一步地，所述漂浮底座包括支撑架和三个浮箱，三个所述浮箱呈等边三角形分布且分别固定在所述支撑架上。
进一步地，所述浮箱上设置有锚泊装置。
进一步地，所述海浪储能装置还包括储液箱、蓄能器、液压马达和发电机，所述液压马达分别连通所述储液箱和所述蓄能器，所述液压马达与所述发电机传动连接；所述储能组件包括分别用于将所述储液箱中的液体压入所述蓄能器中的第一液压泵和第二液压泵，所述第一液压泵与所述第一传动结构传动连接，所述第二液压泵与所述第二传动结构传动连接。
进一步地，所述第一液压泵与所述蓄能器之间设置有单向阀和/或所述第二液压泵与所述蓄能器之间设置有单向阀。
进一步地，所述第一传动结构包括固定在所述第一框形支架上的第一齿轮，所述第二传动结构包括固定在所述第二轴部上的第二齿轮；所述第一液压泵具有与所述第一齿轮相互啮合的第一传动齿，所述第二液压泵具有与所述第二齿轮相互啮合的第二传动齿。
进一步地，所述第一齿轮的轴线与所述第一轴部的轴线相互平行，所述第二齿轮的轴线与所述第二轴部的轴线相互平行；和/或所述第一齿轮的轴线与所述第一传动齿的轴线相互平行，所述第二齿轮的轴线与所述第二传动齿的轴线相互平行。
本发明提供的海浪储能装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明海浪储能装置通过在漂浮底座设置有第一框形支架，第二框形支架具有第一轴部，且第二框形支架通过第一轴部以该第一轴部的轴线为轴可转动地连接在第一框形支架上。摆动件包括连接部和第二轴部，其中，第二轴部以其轴线为轴可转动地连接在第二框形支架上，连接部的一端连接在第二轴部上，另一端连接有重物部。第二框形支架上设置有储能组件，该储能组件通过设置在其与第一框形支架之间的第一传动结构进行传动，该储能组件还可以通过设置在其与第二轴部之间的第二传动结构进行传动。摆动件的重物部在海浪的颠簸下摆动，重物部的摆动可以驱动第二轴部沿其轴线转动，当然，当重物部所受到的力与第二轴部的轴线不相互垂直时，重物部还可以通过第二轴部驱动第二框形支架绕第一轴部的轴线转动。其中，第二轴部与第二框形支架之间的相对转动可以通过第二传动结构将能量传递到储能组件上，同时，第一轴部与第一框形支架之间的相对转动可以通过第一传动结构将能量传递到储能组件上。因此，重物部的势能得到了充分的利用，大大提升了摆动件能量的转换效率。且储能组件在收集能量的过程中不受天气光照等因素影响，储能组件能够非常可靠地持续获得能量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的海浪储能装置的立体结构示意图；
图2为图1中A处放大示意图；
图3为本发明实施例提供的储能组件的安装结构示意图；
图4为本发明实施例提供的储能组件的工作流程结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-漂浮底座；11-第一框形支架；12-支撑架；13-浮箱；21-第一轴部；22-第二框形支架；23-第三轴部；3-第二轴部；4-摆动件；41-连接部；42-重物部；5-储能组件；51-第一液压泵；511-第一传动齿；52-第二液压泵；521-第二传动齿；53-第一齿轮；54-第二齿轮；55-储液箱；56-蓄能器；57-单向阀；58-液压马达；59-发电机。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的海浪储能装置进行说明。海浪储能装置，包括：
漂浮底座1；
第一框形支架11，固定连接于漂浮底座1上；
第二框形支架22，具有第一轴部21，第二框形支架22通过第一轴部21且以该第一轴部21的轴线为轴可转动地连接在第一框形支架11上；
摆动件4，包括连接部41和第二轴部3，连接部41的一端用于连接一重物部42，另一端与第二轴部3连接，摆动件4通过第二轴部3且以该第二轴部3的轴线为轴可转动地连接在第二框形支架22上；
储能组件5，设置在第二框形支架22上且分别与第一框形支架11和第二轴部3连接，储能组件5与第一框形支架11之间设置有第一传动结构(未图示)，储能组件5与第二轴部3之间设置有第二传动结构(未图示)。
通过在漂浮底座1设置有第一框形支架11，第二框形支架22具有第一轴部21，且第二框形支架22通过第一轴部21以该第一轴部21的轴线为轴可转动地连接在第一框形支架11上。摆动件4包括连接部41和第二轴部3，其中，第二轴部3以其轴线为轴可转动地连接在第二框形支架22上，连接部41的一端连接在第二轴部3上，另一端连接有重物部42。第二框形支架22上设置有储能组件5，该储能组件5通过设置在其与第一框形支架11之间的第一传动结构进行传动，该储能组件5还可以通过设置在其与第二轴部3之间的第二传动结构进行传动。摆动件4的重物部42在海浪的颠簸下摆动，重物部42的摆动可以驱动第二轴部3沿其轴线转动，当然，当重物部42所受到的力与第二轴部3的轴线不相互垂直时，重物部42还可以通过第二轴部3驱动第二框形支架22绕第一轴部21的轴线转动。其中，第二轴部3与第二框形支架22之间的相对转动可以通过第二传动结构将能量传递到储能组件5上，同时，第一轴部21与第一框形支架11之间的相对转动可以通过第一传动结构将能量传递到储能组件5上。因此，重物部42的势能得到了充分的利用，大大提升了摆动件4能量的转换效率。且储能组件5在收集能量的过程中不受天气光照等因素影响，储能组件5能够非常可靠地持续获得能量。
在本实施例中，漂浮底座1是漂浮在海水的水面上的，且该漂浮底座1可以随着海浪的起伏而发生晃动。
进一步地，第二框形支架22设置在第一框形支架11的内侧。如此，第二框形支架22在转动的过程中不会与第一框形支架11之间相互干涉。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，第一轴部21的轴线与第二轴部3的轴线之间的夹角大于0°。在本实施例中，第一轴部21的轴线与第二轴部3的轴线之间呈一定夹角，该夹角是大于0°的，重物部42通过连接部41固定在第二轴部3上，海浪高低起伏的时候，摆动件4也会随着海浪朝不同方向摆动，不论摆动件4的摆动方向是哪个方向，该摆动方向都可以被分解到绕第一轴部21的轴线旋转与绕第二轴部3的轴线旋转的两个旋转方向上，即摆动件4的摆动能够驱动第一轴部21绕其轴线和/或第二轴部3绕其轴线进行旋转，使得摆动件4在摆动时候的能量可以分别通过第一轴部21和第二轴部3输送到储能组件5中将能量收集起来，大大提升了摆动件4能量的转换效率。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，第一轴部21的轴线与第二轴部3的轴线相互正交设置。在本实施例中，第一轴部21的轴线与第二轴部3的轴线之间是相互垂直的，使得重物部42的摆动的动能可以分别分散到两个相互垂直的方向，该摆动件4的动能可以得到有效的利用。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，海浪储能装置还包括与第一轴部21同轴设置的第三轴部23，第二框形支架22位于第一轴部21和第三轴部23之间，第一轴部21和第三轴部23分别设置在第二框形支架22和第一框形支架11之间，第一轴部21的一端和第三轴部23的一端分别固定在第二框形支架22上，第一轴部21的另一端和第三轴部23的另一端分别可转动地设置在第一框形支架11上。在本实施例中，第二框形支架22设置在第一轴部21与第三轴部23之间，如此，第二框形支架22可以通过第一轴部21和第三轴部23在第一框形支架11内部进行转动，使得第二轴部3不会与第一轴部21或第三轴部23发生碰撞。第一轴部21的一端和第三轴部23的一端分别固定在第二框形支架22上，第一轴部21的另一端和第三轴部23的另一端分别可转动地设置在第一框形支架11上，使得第二框形支架22转动的时候更加顺畅和平稳。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，漂浮底座1包括支撑架12和三个浮箱13，三个浮箱13呈等边三角形分布且分别固定在支撑架12上。在本实施例中，漂浮底座1包括三个浮箱13，该三个浮箱13是呈等边三角形分布的，利用三点定面的原理，使得该海浪储能装置更容量接收海浪的能量，同时，使得该漂浮底座1漂浮在水面上的时候非常稳定。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，浮箱13上设置有锚泊装置(未图示)。在本实施例中，锚泊装置能够让浮箱13在随浪摆动的过程中保持一定的稳定性，使得摆动件4的晃动更稳定和有规律性，提升了摆动件4的能量传递到储能组件5的效率。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，海浪储能装置还包括储液箱55、蓄能器56、液压马达58和发电机59，液压马达58分别连通储液箱55和蓄能器56，液压马达58与发电机59传动连接；储能组件5包括分别用于将储液箱55中的液体压入蓄能器56中的第一液压泵51和第二液压泵52，第一液压泵51与第一传动结构传动连接，第二液压泵52与第二传动结构传动连接。在本实施例中，第一液压泵51与第一传动结构传动连接，第二液压泵52与第二传动结构传动连接，当摆动件4驱动第一轴部21和第一框形支架11之间发生相对转动的时候，第一传动结构驱动第一液压泵51将储液箱55中的液体压入蓄能器56中，同时，当第二轴部3与第二框形支架22之间发生相对转动时，第二传动结构驱动第二液压泵52将储液箱55中的液体压入蓄能器56中，蓄能器56中的液体再经过并驱动液压马达58后输入储液箱55中，液压马达58带动发电机59进行发电。从而实现了机械能转化为电能。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，第一液压泵51与蓄能器56之间设置有单向阀57和/或第二液压泵52与蓄能器56之间设置有单向阀57。在本实施例中，储液箱55中的液体在单向阀57的控制下只能单向地流向蓄能器56，避免了第一液压泵51或第二液压泵52将液体从储液箱55压入蓄能器56中后返流回储液箱55，提升了系统的可靠性。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，第一传动结构包括固定在第一框形支架11上的第一齿轮53，第二传动结构包括固定在第二轴部3上的第二齿轮54；第一液压泵51具有与第一齿轮53相互啮合的第一传动齿511，第二液压泵52具有与第二齿轮54相互啮合的第二传动齿521。在本实施例中，第一框形支架11上固定有第一齿轮53，第二轴部3上固定有第二齿轮54，第一液压泵51和第二液压泵52都固定在第二框形支架22上，第二框形支架22固定在第一轴部21上，当第一框形支架11与第一轴部21之间发生相对转动的时候，由于第一框形支架11上设置有第一齿轮53且该第一齿轮53与第一液压泵51传动连接，使得第一框形支架11与第一轴部21之间的相对转动时的能量可以用于驱动第一液压泵51工作。同理，当第二框形支架22与第二轴部3之间发生相对转动的时候，由于第二轴部3上设置有第二齿轮54且该第二齿轮54与第二液压泵52传动连接，使得第二框形支架22与第二轴部3之间的相对转动时的能量可以用于驱动第二液压泵52工作。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的海浪储能装置的一种具体实施方式，第一齿轮53的轴线与第一轴部21的轴线相互平行，第二齿轮54的轴线与第二轴部3的轴线相互平行；和/或第一齿轮53的轴线与第一传动齿511的轴线相互平行，第二齿轮54的轴线与第二传动齿521的轴线相互平行。在本实施例中，第一齿轮53的轴线与第一轴部21的轴线是相互平行的，使得第一框形支架11与第一轴部21之间发生相对转动的过程中，设置在第二框形支架22上的第一液压泵51与第一齿轮53齿之间能够保持稳定的位置关系，同理，第二齿轮54的轴线与第二轴部3的轴线是相互平行的，使得第二框形支架22与第二轴部3之间发生相对转动的过程中，设置在第二框形支架22上的第二液压泵52与第二齿轮54的齿之间能够保持稳定的位置关系。第一齿轮53的轴线与第一传动齿511的轴线相互平行，使得第一齿轮53与第一传动齿511之间的啮合能够非常稳定，同理，第二齿轮54的轴线与第二传动齿521的轴线相互平行，使得第二齿轮54与第二传动齿521之间的啮合能够非常稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.海浪储能装置，其特征在于：包括：
漂浮底座；
第一框形支架，固定连接于所述漂浮底座上；
第二框形支架，具有第一轴部，所述第二框形支架通过所述第一轴部且以该第一轴部的轴线为轴可转动地连接在所述第一框形支架上；
摆动件，包括连接部和第二轴部，所述连接部的一端用于连接一重物部，另一端与所述第二轴部连接，所述摆动件通过所述第二轴部且以该第二轴部的轴线为轴可转动地连接在所述第二框形支架上；
储能组件，设置在所述第二框形支架上且分别与所述第一框形支架和所述第二轴部连接，所述储能组件与所述第一框形支架之间设置有第一传动结构，所述储能组件与所述第二轴部之间设置有第二传动结构。
2.如权利要求1所述的海浪储能装置，其特征在于：所述第一轴部的轴线与所述第二轴部的轴线之间的夹角大于0°。
3.如权利要求2所述的海浪储能装置，其特征在于：所述第一轴部的轴线与所述第二轴部的轴线相互正交设置。
4.如权利要求1所述的海浪储能装置，其特征在于：所述海浪储能装置还包括与所述第一轴部同轴设置的第三轴部，所述第二框形支架位于所述第一轴部和所述第三轴部之间，所述第一轴部和所述第三轴部分别设置在所述第二框形支架和所述第一框形支架之间，所述第一轴部的一端和所述第三轴部的一端分别固定在所述第二框形支架上，所述第一轴部的另一端和所述第三轴部的另一端分别可转动地设置在所述第一框形支架上。
5.如权利要求1所述的海浪储能装置，其特征在于：所述漂浮底座包括支撑架和三个浮箱，三个所述浮箱呈等边三角形分布且分别固定在所述支撑架上。
6.如权利要求5所述的海浪储能装置，其特征在于：所述浮箱上设置有锚泊装置。
7.如权利要求1至6任一项所述的海浪储能装置，其特征在于：所述海浪储能装置还包括储液箱、蓄能器、液压马达和发电机，所述液压马达分别连通所述储液箱和所述蓄能器，所述液压马达与所述发电机传动连接；所述储能组件包括分别用于将所述储液箱中的液体压入所述蓄能器中的第一液压泵和第二液压泵，所述第一液压泵与所述第一传动结构传动连接，所述第二液压泵与所述第二传动结构传动连接。
8.如权利要求7所述的海浪储能装置，其特征在于：所述第一液压泵与所述蓄能器之间设置有单向阀和/或所述第二液压泵与所述蓄能器之间设置有单向阀。
9.如权利要求7所述的海浪储能装置，其特征在于：所述第一传动结构包括固定在所述第一框形支架上的第一齿轮，所述第二传动结构包括固定在所述第二轴部上的第二齿轮；所述第一液压泵具有与所述第一齿轮相互啮合的第一传动齿，所述第二液压泵具有与所述第二齿轮相互啮合的第二传动齿。
10.如权利要求9所述的海浪储能装置，其特征在于：所述第一齿轮的轴线与所述第一轴部的轴线相互平行，所述第二齿轮的轴线与所述第二轴部的轴线相互平行；和/或所述第一齿轮的轴线与所述第一传动齿的轴线相互平行，所述第二齿轮的轴线与所述第二传动齿的轴线相互平行。
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