CN114607550B - 一种三维多浮摆式海上全向捕能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种三维多浮摆式海上全向捕能系统,包括浮台,其水平设置以接收波浪能并产生运动;浮摆,其竖直设置以接收波浪能并产生运动,浮摆设有多个且相互交错连接以形成浮摆组件,浮摆组件的上端与浮台的底部连接,将相邻两个浮摆之间的区域设为夹角区域;第一活塞式发电装置,其一端为第一连接端,另一端为第一安装端,第一活塞式发电装置设置有多个且与浮台底部铰接;第二活塞式发电装置,其一端为第二连接端,另一端为第二安装端,在每个夹角区域内,至少有一个第二活塞式发电装置与其中一个浮摆铰接,且至少有一个第二活塞式发电装置与另一个浮摆铰接。本发明既利用波峰起伏产生的浮力,又利用波浪前进产生的强大推力,进而提高发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及可再生能源发电装置技术领域,更具体地说涉及一种三维多浮摆式海上全向捕能系统。
背景技术
当前,传统的化石能源日益枯竭,导致石油、天然气等能源价格持续攀升,而且,化石能源的不可再生性使世界的能源紧缺问题愈加严重。然而,海洋作为生命的摇篮,本身蕴含着巨大的能量,其中,波浪能具有能源储量大、密度高、分布广泛等优点,目前已经成为各个国家竞相追逐的热点之一。
现有的波浪能发电装置在海洋中工作时,需要接收来自波浪的冲击能量,波浪能发电装置将波浪来回运动所产生的冲击动能转换成电能,并将电能输出,最终实现利用波浪能进行发电的目的。
在波浪能发电装置的发电过程中,波浪冲击波浪能发电装置所引起的机械动作均是不规则的,而现有的波浪能发电装置难以利用波浪冲击所引起的各种机械动作产生高效率的电能输出,因此,发电效率较差。而且,现有的波浪能发电装置普遍为单自由度做功,虽然结构简单,但是,存在着发电不连续和能量利用率低等缺陷,而且受波浪冲击影响大,容易损坏,难以平稳地吸收波浪能。
发明内容
本发明目的在于提供一种三维多浮摆式海上全向捕能系统,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题。
为解决上述技术问题所采用的技术方案:
一种三维多浮摆式海上全向捕能系统,包括:
浮台,其水平设置以用于接收波浪能并产生运动;
浮摆,其竖直设置以用于接收波浪能并产生运动,所述浮摆设有多个且相互交错连接以形成浮摆组件,所述浮摆组件的上端与所述浮台的底部连接,将相邻的两个所述浮摆之间的区域定义为夹角区域;
第一活塞式发电装置,其一端为第一连接端,另一端为第一安装端,所述第一活塞式发电装置设置有多个,且多个所述第一活塞式发电装置的第一连接端分别与所述浮台的底部铰接;
第二活塞式发电装置,其一端为第二连接端,另一端为第二安装端,在每个所述夹角区域内,至少有一个所述第二活塞式发电装置的第二连接端与其中一个所述浮摆铰接,且至少有一个所述第二活塞式发电装置的第二连接端与另一个所述浮摆铰接。
本发明至少具有如下的有益效果:浮台在海洋中采用水平设置的方式,让波浪对浮台施以冲击作用,促使浮台能够接收波浪能并产生上下起伏及附带水平偏移的运动,第一活塞式发电装置通过其第一连接端与浮台铰接,第一活塞式发电装置能利用浮台的动作产生直线运动,并利用直线运动产生电能。
浮摆在海洋中采用竖直设置的方式,浮摆位于浮台的下方,且浮摆设置多个并通过相互交错方式进行连接,以形成浮摆组件,在波浪对浮摆施以冲击作用时,浮摆能够接收波浪能并产生水平移动及附带上下浮动的运动,第二活塞式发电装置通过其第二连接端与浮摆铰接,第二活塞式发电装置能利用浮摆的动作产生直线运动,并利用直线运动产生电能,而且,在每个夹角区域内,至少一个第二活塞式发电装置与一个浮摆铰接,至少一个第二活塞式发电装置与另一个浮摆铰接,在每个浮摆的两侧均设置至少一个第二活塞式发电装置,当浮摆运动时,能够驱使浮摆两侧的第二活塞式发电装置进行发电,大大提升发电效率。
并且,在多个浮摆所形成的浮摆组件与浮台之间建立连接作用,使浮台与浮摆组件之间彼此作用、相互牵引,通过水平设置的浮台与竖直设置的浮摆共同配合,有效接收海洋中各个方向上传输的波浪能,以适应各种不同的海况调节;在浮台与浮摆接收波浪能的同时,浮台和浮摆能够产生各种不规则动作以平稳地接收波浪能,而浮台与浮摆的各种不规则动作能够令与其对应连接的第一活塞式发电装置和第二活塞式发电装置产生电能,从而实现连续发电;相对于现有的波浪能发电装置,该三维多浮摆式海上全向捕能系统既可以利用波峰起伏产生的浮力,又可以利用波浪前进产生的强大推力,进而提高发电效率。
作为上述技术方案的进一步改进,所述浮台的底部设有连杆,所述连杆的两端沿上下方向延伸设置,所述连杆的下端与所述浮摆组件的上端连接。浮台与浮摆组件之间通过连杆进行连接,增加浮摆与海面之间的距离,能够充分利用海面下的强大海流,让浮摆接收强大海流的能量,并驱使第二活塞式发电装置进行高效发电。
作为上述技术方案的进一步改进,三维多浮摆式海上全向捕能系统还包括第三活塞式发电装置,利用所述第三活塞式发电装置代替所述连杆。采用第三活塞式发电装置来替代连杆,第三活塞式发电装置在浮台与浮摆组件之间发挥连接作用的同时,能够利用浮台与浮摆组件之间的相对运动而产生电能,进一步提升发电效率。
作为上述技术方案的进一步改进,将每个所述第一活塞式发电装置与所述浮台的连接位置定义为连接点,多个所述连接点以所述浮台的中心点为圆心呈环形阵列设置,多个所述连接点设于所述浮台的底部的边缘位置,所述连杆的上端与所述浮台的底部的中心位置连接。第一活塞式发电装置与浮台的连接点关于浮台的中心点呈环形阵列布置,且多个连接点位于浮台的边缘位置,在浮台产生运动时,各个第一活塞式发电装置能产生足够距离的直线运动,从而提高发电效率,提高持续发电时长。
作为上述技术方案的进一步改进,所述浮台呈圆板状。浮台采用圆板状的设计,使来自海洋各个水平方向的波浪对浮台施以的冲击作用较为均匀,进而有助于提升发电效率。
作为上述技术方案的进一步改进,三维多浮摆式海上全向捕能系统还包括第一底座和第二底座;所述浮摆组件的下端与所述第一底座铰接,在每个所述夹角区域内,至少设有一个所述第二底座,所述第一活塞式发电装置的第一安装端与所述第二底座铰接,所述第二活塞式发电装置的第二安装端与所述第二底座铰接。设置第一底座和第二底座,第一底座为浮摆组件提供连接作用,使浮摆组件始终位于海面下的强大海流中,第二底座为第一活塞式发电装置和第二活塞式发电装置提供支撑作用,使第一活塞式发电装置和第二活塞式发电装置产生直线运动,并因此高效输出电能。
作为上述技术方案的进一步改进,各个所述浮摆是相对固定的,且相邻的两个所述浮摆之间的夹角的角度相等。各个浮摆之间相对固定设置,可以防止在接收波浪能时因各个浮摆之间产生相对摩擦而导致能量损失;相邻的两个浮摆之间所成夹角的角度相等,使浮摆组件能够在受到海水施以的各个水平方向的相等作用力时能产生相同距离的运动,有助于提升发电效率。
作为上述技术方案的进一步改进,所述浮摆设有四块,且相互交错连接呈十字形。浮摆设置四块,且四块浮摆交错连接呈十字形,不仅保证浮摆组件能接收相等的波浪能时产生相同距离的运动,而且还能够减少浮摆组件的重量,进而让浮摆组件产生更大距离的运动,使发电效率得到提升。
作为上述技术方案的进一步改进,所述第一活塞式发电装置包括:
套筒,其具有容纳腔;
转换组件,其用于将直线运动转换成旋转运动,所述转换组件具有输入端和输出端,所述转换组件设于所述套筒的容纳腔;
活动杆,其用于产生往复直线运动,所述活动杆的一端伸进所述套筒的容纳腔,并与所述转换组件的输入端连接,所述活动杆的另一端伸出所述套筒的容纳腔,并与所述浮台的底部铰接;
发电机,其用于输出电流,所述发电机配置有发电轴,所述发电轴与所述转换组件的输出端连接。
转换组件设在套筒的容纳腔内,活动杆的一端与转换组件活动连接,另一端伸出套筒的容纳腔并与浮台铰接,发电机的发电轴与转换组件连接,在浮台产生运动时,活动杆能随浮台的运动而产生直线运动,而转换组件能够将活动杆的直线运动转换成旋转运动,并带动发电机的发电轴高速旋转,进而使发电机利用波浪能进行发电。
作为上述技术方案的进一步改进,所述转换组件为滚珠丝杆组件,所述发电机设于所述套筒的外侧,所述第一活塞式发电装置还包括第一齿轮和第二齿轮,所述第一齿轮与所述转换组件的输出端连接,所述第二齿轮与所述发电机的所述发电轴连接,所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合连接。
转换组件为滚珠丝杆组件,在转换组件与活动杆连接后,能够将活动杆的直线运动转换成旋转运动;发电机设在套筒的外侧,能够减少第一活塞式发电装置的长度,节省材料;发电机的发电轴与转换组件之间通过相互啮合的第一齿轮和第二齿轮进行连接,促使转换组件带动发电轴转动,让发电机高效输出电能,而且故障率较低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明;
图1是本发明实施例所提供的三维多浮摆式海上全向捕能系统的立体图;
图2是本发明实施例所提供的三维多浮摆式海上全向捕能系统在另一视角下的立体图;
图3是本发明实施例所提供的三维多浮摆式海上全向捕能系统在省略第一底座和第二底座的结构示意图;
图4是本发明实施例所提供的三维多浮摆式海上全向捕能系统在省略第一底座和第二底座的主视图;
图5是本发明实施例所提供的第一活塞式发电装置的立体图;
图6是本发明实施例所提供的第一活塞式发电装置在省略套筒的结构示意图。
附图标记说明:
100、浮台;200、浮摆;300、第一活塞式发电装置;310、活动杆;311、球铰接部;320、套筒;330、发电机;331、发电轴;340、转换组件;341、滚珠丝杆轴;342、螺母;351、第一齿轮;352、第二齿轮;400、第二活塞式发电装置;510、第一底座;520、第二底座;600、连杆;800、第二万向节;910、球铰接座;920、第一万向节。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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。
需要说明的是,附图中X方向是由三维多浮摆式海上全向捕能系统的后侧指向前侧;Y方向是由三维多浮摆式海上全向捕能系统的左侧指向右侧;Z方向是由三维多浮摆式海上全向捕能系统的下侧指向上侧。
在本发明的描述中,如果具有“若干”之类的词汇描述,其含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图6,本申请公开了一种三维多浮摆式海上全向捕能系统,其第一实施例,包括:浮台100、浮摆200、第一活塞式发电装置300和第二活塞式发电装置400。
其中,浮台100呈水平设置,用于接收波浪能并产生运动,在实际应用中,浮台100置于海水中,在波浪对浮台100施以的冲击作用下,浮台100会发生上下起伏的运动,甚至还附带水平偏移,从而平稳地接收海洋中各个方向传输的波浪能。在本实施例中,浮台100为圆板状,浮台100的中轴线沿上下方向延伸设置。在其他一些实施例中,浮台100可以是方板状或其他形状。
第一活塞式发电装置300的一端为第一连接端,第一活塞式发电装置300的另一端为第一安装端,第一活塞式发电装置300设置有多个,且多个第一活塞式发电装置300的第一连接端分别与浮台100的底部铰接,第一活塞式发电装置300的第一安装端可以与设置于海水中的支座连接。第一活塞式发电装置300利用浮台100的动作产生直线运动,再利用直线运动产生电能。
作为优选的实施例,将每个第一活塞式发电装置300与浮台100的连接位置定义为连接点,多个连接点以浮台100的中心点为圆心呈环形阵列设置,且多个连接点设于浮台100的底部的边缘位置。在本实施例中,第一活塞式发电装置300设有四个。在其他一些实施例中,第一活塞式发电装置300可以设置三个、五个或其他。
将各个第一活塞式发电装置300连接到浮台100的边缘位置处,在浮台100因承受波浪能而产生动作时,各个第一活塞式发电装置300均能够产生距离足够长的直线运动,从而大大地提高发电效率,提高持续发电时长。
浮台100在海洋中采用水平设置的方式,让波浪对浮台100施以冲击作用,促使浮台100能够接收波浪能并产生上下起伏及附带水平偏移的运动,第一活塞式发电装置300通过其第一连接端与浮台100进行铰接,第一活塞式发电装置300能利用浮台100的动作产生直线运动,并利用直线运动产生电能。浮台100与第一活塞式发电装置300组成第一波浪能发电结构。
浮摆200呈竖直设置,用于接收波浪能并产生运动,浮摆200设有多个,且多个浮摆200相互交错连接以形成浮摆组件,浮摆组件的上端与浮台100的底部连接。浮摆组件的下端设有安装部,可以与设置于海水的支座连接。
在本实施例中,浮台100的底部设有连杆600,连杆600的两端沿上下方向延伸设置,连杆600的上端与浮台100相固定,连杆600的下端与浮摆组件的上端连接。优选的,连杆600的顶端与浮台100的底部的中心位置连接,连杆600为圆柱体的杆体。在其他实施例中,连杆600可以为棱柱状的杆体。
在其他一些实施例中,浮摆组件直接与浮台100的底部连接。
更进一步地,连杆600的上端与浮台100的底部通过铰接方式实现连接,从而提高本实施例对各种不同海况的适应性,降低使用该三维多浮摆式海上全向捕能系统的过程中海浪对本实施例造成损坏的机率。
在其他一些实施例中,三维多浮摆式海上全向捕能系统还包括第三活塞式发电装置,利用第三活塞式发电装置代替连杆600,此设计主要有两个目的,其一是能够进一步地提高发电效率,其二是利用第三活塞式发电装置代替连杆600,在浮台100接收波浪能时,浮台100能够有更大的动作空间,从而进一步地提高本实施例对各种不同海况的适应性。
在本实施例中,浮摆200为呈长方形的板状;各个浮摆200之间是相对固定的,相邻两个浮摆200之间夹角的角度是相同的。在其他一些实施例中,浮摆200可以为方板、圆板或其他形状的板块;相邻两个浮摆200之间夹角的角度不完全相同。
若浮摆200设置两个,则两个浮摆200相互交错连接,并形成呈L形、X形、T形或十字形的浮摆组件。当然,浮摆200也可以设置三个、四个及以上,且相邻两个浮摆200之间的夹角角度可以是相等或不相等。
第二活塞式发电装置400的一端为第二连接端,第二活塞式发电装置400的另一端为第二安装端。将相邻的两个浮摆200之间的区域定义为夹角区域。在每个夹角区域内,至少有一个第二活塞式发电装置400的第二连接端与其中一个浮摆200铰接,且至少有一个第二活塞式发电装置400的第二连接端与另一个浮摆200铰接,如通过球铰接方式。第二活塞式发电装置400的第二安装端可以与设置于海水中的支座连接。
在本实施例中,浮摆200设有四块且通过交错连接方式进行连接,以形成呈十字形的浮摆组件,每个夹角的角度为90°,每块浮摆200的端部套设在连杆600上。在每个夹角区域内,设置两个第二活塞式发电装置400,其中一个第二活塞式发电装置400与其中一个浮摆200铰接,另一个第二活塞式发电装置400与另一个浮摆200铰接。在其他一些实施例中,浮摆200设置两块,且浮摆200的中部设有连接孔,浮摆200通过连接孔套在连杆600上,而两块浮摆200之间成90°夹角。
浮摆200在海洋中采用竖直设置的方式,浮摆200位于浮台100的下方,且浮摆200设置多个并通过相互交错方式进行连接,以形成浮摆组件,在海水对浮摆200施以冲击作用时,浮摆200能够接收波浪能并产生水平方向上移动及附带上下浮动的运动,第二活塞式发电装置400通过其第二连接端与浮摆200进行铰接,第二活塞式发电装置400能利用浮摆200的动作产生直线运动,并利用直线运动产生电能;而且,在每个浮摆200的两侧均设置至少一个第二活塞式发电装置400,当浮摆200运动时,能够驱使浮摆200两侧的第二活塞式发电装置400进行发电,大大提升发电效率。浮摆200与第二活塞式发电装置400组成第二波浪能发电结构。
在本实施例所提供的三维多浮摆式海上全向捕能系统中,不仅设置第一发电结构和第二发电结构,而且还在多个浮摆200所形成的浮摆组件与浮台100之间建立连接作用,使浮台100与浮摆组件之间彼此作用、相互牵引,浮台100与浮摆组件的运动均能对彼此产生影响,促使第一活塞式发电装置300和第二活塞式发电装置400不断产生直线运动,实现持续发电的目的。
通过水平设置的浮台100与竖直设置的浮摆200共同配合,有效接收海洋中各个方向上传输的波浪能,以适应各种不同的海况调节。浮台100与浮摆200在承受波浪的作用力的同时,能够产生各种不规则动作以平稳地接收波浪能,而浮台100与浮摆200的各种不规则动作能够令与其对应连接的第一活塞式发电装置300和第二活塞式发电装置400产生电能,从而实现连续发电。
相对于现有的波浪能发电装置,该三维多浮摆式海上全向捕能系统既可以利用波峰起伏产生的浮力,又可以利用波浪前进产生的强大推力,进而提高发电效率。
在一些实施例中,三维多浮摆式海上全向捕能系统还包括第一底座510和第二底座520。第一底座510和第二底座520设在海水中,可以是混凝土结构或钢架结构或两者组合。
浮摆组件的下端与第一底座510铰接。在本实施例中,连杆600的下端贯穿浮摆组件并通过第二万向节800与第一底座510的顶部进行铰接。
在每个夹角区域内,至少设有一个第二底座520,第一活塞式发电装置300的第一安装端与第二底座520铰接。第二活塞式发电装置400的第二安装端与第二底座520铰接。在本实施例中,共设置四个第二底座520,且以第一底座510为圆心呈环形阵列设置,相邻的两个第二底座520之间通过若干个衔接杆连接在一起,从而提高本实施例整体的稳定性。
每个第二底座520均通过若干个衔接杆与第一底座510相连接,如通过焊接方式进行连接,从而进一步提高本实施例整体的稳定性。
第一活塞式发电装置300与第二底座520一一对应,位于夹角区域内的一个第一活塞式发电装置300与第二底座520铰接,位于夹角区域内的两个第二活塞式发电装置400均与第二底座520铰接。
在其他一些实施例中,第一底座510与第二底座520可以结合为一体。
当浮台100置于海洋时,浮台100会浮在海面上,浮台100会因受到海浪的作用力而沿上下方向进行来回移动或者反复摆动,从而改变浮台100与第二底座520之间的高度距离,进而促使环形分布在浮台100的多个第一活塞式发电装置300做直线运动,以产生电能。而且,浮台100也会因受到海浪的作用力而在海面上做水平移动,从而改变了浮台100与第二底座520之间的水平距离,进而也能驱使环形分布在浮台100的多个第一活塞式发电装置300产生直线运动,并因直线运动而产生电能。
本实施例利用水平设置的浮台100接收海洋中各方向上传输的波浪能以适应各种不同的海况调节,浮台100接收波浪能的同时能够产生各种不规则动作以平稳地接收波浪能,浮台100的各种不规则动作能够令与其相连接的第一活塞式发电装置300产生电能,从而实现连续发电,提高发电效率。
在浮台100和第一活塞式发电装置300组成的第一波浪能发电结构上,设置多个浮摆200和多个第二活塞式发电装置400,浮摆200与第二活塞式发电装置400组成第二波浪能发电结构,多个浮摆200组成一个浮摆组件,该浮摆组件在置于海水中时,能够受到海水施以的各个水平方向(包括前后左右四个方向)上的作用力,并以连杆600与第一底座510的连接点为定点产生一定角度的转动,进而驱使多第二活塞式发电装置400均能产生直线运动,以达到发电的目的。以设置两块浮摆200为例,当海水对浮摆200施以往后方向的冲击作用时,浮摆200会以第一底座510与连杆600的连接点为定点,进行往后摆动。
在本实施例中,第一波浪能发电结构和第二波浪能发电结构通过连杆600进行串联,当浮台100因海水的冲击而运动时,浮摆200也会随之发生运动;当浮摆200因海水的冲击而运动时,浮台100也会因连杆600的连接作用而运动;如此设计,促使第一波浪能发电结构和第二波浪能发电结构之间建立联动关系,便能实现第一活塞式发电装置300和第二活塞式发电装置400同时发电,有利于接收更多的波浪能,以产生更多电能,大大提升该三维多浮摆式海上全向捕能系统的发电效率,达到全向捕能的目的。
在本实施例中,第一活塞式发电装置300包括套筒320、活动杆310、转换组件340和发电机330。
套筒320具有容纳腔,用于为转换组件340、活动杆310提供安装空间,套筒320设置在第二底座520的顶部。在本实施例中,套筒320的底部通过第一万向节920安装在第二底座520的顶部,套筒320的底部设置万向节叉形端,对应的,第二底座520的顶部设置另一万向节叉形端,并通过万向节十字轴将两个万向节叉形端连接。套筒320可以为圆筒状。
转换组件340用于将直线运动转换成旋转运动,转换组件340具有输入端和输出端,转换组件340设置在套筒320的容纳腔。在本实施例中,转换组件340为滚珠丝杆组件,具体的,转换组件340包括具有螺旋槽的滚珠丝杆轴341以及螺母342,螺母342安装在滚珠丝杆轴341的底部。滚珠丝杆轴341为输入端,螺母342为输出端。
活动杆310用于产生往复直线运动,活动杆310的一端伸进套筒320的容纳腔,并与转换组件340的输入端连接,活动杆310的另一端伸出套筒320的容纳腔之外,并与浮台100的底部铰接。在本实施例中,活动杆310的顶部通过球铰接件与浮台100的底部相连接。活动杆310的顶部设有球铰接部311,对应的,浮台100设置球铰接座910,球铰接部311与球铰接座910连接。
发电机330用于输出电流,发电机330配置有发电轴331,发电轴331可以通过联轴器、链条传动结构、齿轮传动结构等与转换组件340的输出端连接,促使转换组件340能够带动发电轴331旋转。在本实施例中,发电机330设置在套筒320的外侧,发电机330可以固定在套筒320的外侧壁。
在本实施例中,如图5和图6所示,第一活塞式发电装置300还包括第一齿轮351和第二齿轮352,第一齿轮351与转换组件340的输出端连接,第二齿轮352与发电机330的发电轴331连接,第一齿轮351和第二齿轮352啮合连接。
具体的,螺母342安装有第一齿轮351,活动杆310的底部设有与滚珠丝杆轴341相匹配的圆柱形凹位,活动杆310的底部凹位表面设有与滚珠丝杆轴341的螺旋槽相匹配的螺旋结构,活动杆310套设在滚珠丝杆轴341外部,当活动杆310产生往复的直线运动时,驱动滚珠丝杆轴341转动,滚珠丝杆轴341转动的同时又带动螺母342旋转,而螺母342的旋转又带动第一齿轮351和第二齿轮352动作,最终实现发电机330的发电轴331转动以输出电能。
需要说明的是,以上实施例所提及的第二活塞式发电装置400的结构以及第三活塞式发电装置的结构与第一活塞式发电装置300的结构是相同的。
如图1、图3和图4所示,在本实施例中,在浮台100处于水平状态时,第一活塞式发电装置300与浮台100连接且倾斜设置,即第一活塞式发电装置300的轴线与浮台100的轴线成夹角。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,包括:
浮台(100),其水平设置以用于接收波浪能并产生运动;
浮摆(200),其竖直设置以用于接收波浪能并产生运动,所述浮摆(200)设有多个且相互交错连接以形成浮摆组件,所述浮摆组件的上端与所述浮台(100)的底部连接,将相邻的两个所述浮摆(200)之间的区域定义为夹角区域;
第一活塞式发电装置(300),其一端为第一连接端,另一端为第一安装端,所述第一活塞式发电装置(300)设置有多个,且多个所述第一活塞式发电装置(300)的第一连接端分别与所述浮台(100)的底部铰接;
第二活塞式发电装置(400),其一端为第二连接端,另一端为第二安装端,在每个所述夹角区域内,至少有一个所述第二活塞式发电装置(400)的第二连接端与其中一个所述浮摆(200)铰接,且至少有一个所述第二活塞式发电装置(400)的第二连接端与另一个所述浮摆(200)铰接;所述浮台(100)的底部设有连杆(600),所述连杆(600)的两端沿上下方向延伸设置,所述连杆(600)的下端与所述浮摆组件的上端连接。
2.根据权利要求1所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,还包括第三活塞式发电装置,利用所述第三活塞式发电装置代替所述连杆(600)。
3.根据权利要求1所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,将每个所述第一活塞式发电装置(300)与所述浮台(100)的连接位置定义为连接点,多个所述连接点以所述浮台(100)的中心点为圆心呈环形阵列设置,多个所述连接点设于所述浮台(100)的底部的边缘位置,所述连杆(600)的上端与所述浮台(100)的底部的中心位置连接。
4.根据权利要求3所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,所述浮台(100)呈圆板状。
5.根据权利要求1至4任一所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,还包括第一底座(510)和第二底座(520);所述浮摆组件的下端与所述第一底座(510)铰接,在每个所述夹角区域内,至少设有一个所述第二底座(520),所述第一活塞式发电装置(300)的第一安装端与所述第二底座(520)铰接,所述第二活塞式发电装置(400)的第二安装端与所述第二底座(520)铰接。
6.根据权利要求1所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,各个所述浮摆(200)是相对固定的,且相邻的两个所述浮摆(200)之间的夹角的角度相等。
7.根据权利要求6所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,所述浮摆(200)设有四块,且相互交错连接呈十字形。
8.根据权利要求1所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,所述第一活塞式发电装置(300)包括:
套筒(320),其具有容纳腔;
转换组件(340),其用于将直线运动转换成旋转运动,所述转换组件(340)具有输入端和输出端,所述转换组件(340)设于所述套筒(320)的容纳腔;
活动杆(310),其用于产生往复直线运动,所述活动杆(310)的一端伸进所述套筒(320)的容纳腔,并与所述转换组件(340)的输入端连接,所述活动杆(310)的另一端伸出所述套筒(320)的容纳腔,并与所述浮台(100)的底部铰接;
发电机(330),其用于输出电流,所述发电机(330)配置有发电轴(331),所述发电轴(331)与所述转换组件(340)的输出端连接。
9.根据权利要求8所述的三维多浮摆式海上全向捕能系统,其特征在于,所述转换组件(340)为滚珠丝杆组件,所述发电机(330)设于所述套筒(320)的外侧,所述第一活塞式发电装置(300)还包括第一齿轮(351)和第二齿轮(352),所述第一齿轮(351)与所述转换组件(340)的输出端连接,所述第二齿轮(352)与所述发电机(330)的所述发电轴(331)连接,所述第一齿轮(351)和所述第二齿轮(352)啮合连接。
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