CN211975267U - 一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，包括多个发电单元，每个发电单元包括漂浮在水面上的漂舱和没入水面以下的水密箱，漂舱和水密箱之间通过发电单元内连接组件连接，相邻发电单元的漂舱之间通过发电单元间连接组件连接。本实用新型装置整体为网状设计，有助于海平面上大规模覆盖形成有效的波浪能发电站、发电厂，通过规模化组装设计、搭建，使整个发电装置与海浪作用面最大，从而整合每个发电单元产生的小电流，形成有效稳定的电能输出。同时网状结构也能提高发电装置的抗击海上风浪的能力。

Description

一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置

技术领域

本实用新型涉及波浪能发电装置技术领域，具体涉及一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置。

背景技术

我国拥有丰富的海洋能量资源，如波浪能、潮汐能、潮流能(海流能)、海水温差能和海水盐差能。相比于其他可再生能源，波浪能能流密度高，可利用程度高。目前市面上虽有一些波浪能发电装置，但是在抗击海上风浪及稳定输出电流等方面存在一些缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，摆脱波浪能发电机制稳定性不高带来电力输出不连续问题的装置，同时可以有效抗击海上风浪。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，包括多个发电单元，每个发电单元包括漂浮在水面上的漂舱和没入水面以下的水密箱，漂舱和水密箱之间通过发电单元内连接组件连接，相邻发电单元的漂舱之间通过发电单元间连接组件连接。

当海浪来袭，一个发电单元的漂舱受海浪浪头影响逐渐抬升，相邻发电单元的漂舱由于惯性呈逐渐下降，发电单元间连接组件既维持两个漂舱的距离，并被带动旋转，使两个漂舱回归至同一水平面。

优选地，发电单元间连接组件为刚性杆类结构件，其两端均伸入相邻两个漂舱内，两端均固连有一个连动齿轮，每个漂舱内均连接有导电体，导电体上设置有能与连动齿轮啮合的齿条，导电体位于漂舱内N极与S极形成的磁场中，连动齿轮与导电体啮合，在波浪能运动带动漂舱上下运动的时候，导电体随发电单元间连接组件一起旋转，并在N极与S极形成的磁场中切割磁力线形成电流，通过缆绳及输出线输出。

优选地，发电单元内连接组件为刚性杆类结构件，发电单元内连接组件的上端与漂舱固连，下端伸入水密箱内，发电单元内连接组件下端连接有竖向的齿条，齿条的两侧边均设置有齿牙，齿条的两侧均设置有一个发电机，发电机的转轴上均连接有从动齿轮，齿条两侧的齿牙与同侧的从动齿轮啮合，在波浪能运动带动漂舱上下运动时，带动发电单元内连接组件下端的齿条相对水密箱上下运动，齿条带动从动齿轮转动，带动发电机的转轴转动，将机械能转换为电能，通过电流输出线将电能存储于蓄电池中。

利用波浪能带动漂舱中连接导体切割磁力线，同时带动发电单元水密舱齿条移动，带动发电机旋转，形成双级电流输出，达到整个发电装置的电流输出稳定效果，实现波浪能-机械能-电能的综合有效利用。波浪能清洁环保，利用波浪能发电对于宏观生态环境可持续发展具有重要意义。

优选地，发电单元内连接组件下端与水密箱的连接处设置有防水轴套。

优选地，发电单元间连接组件伸入漂舱的一端转动连接在漂舱内的铰接架上。

优选地，漂舱的顶端固连有保护支架，保护支架的侧壁上开设有若干个排水孔。保护支架与漂舱的结构相同，漂舱为长方体或正方体的箱型结构，保护支架亦为无底无盖的长方体壳体结构，保护支架的侧壁上开设有若干个排水孔，保护支架可以加长漂舱的高度。

本实用新型的有益结果是：

本实用新型的结构有助于发电装置与海浪充分接触，增大海浪带动齿条移动的距离，产生有效的电能输出。

本实用新型装置整体为网状设计，有助于海平面上大规模覆盖形成有效的波浪能发电站、发电厂，通过规模化组装设计、搭建，使整个发电装置与海浪作用面最大，从而整合每个发电单元产生的小电流，形成有效稳定的电能输出。同时网状结构也能提高发电装置的抗击海上风浪的能力。

附图说明

图1为抽拉型漂浮式波浪能发电装置整体示意图。

图2为抽拉型漂浮式波浪能发电单元海上受力运动示意图一。

图3为抽拉型漂浮式波浪能发电单元海上受力运动示意图二。

图4为抽拉型漂浮式波浪能发电装置漂舱外部结构图。

图5为抽拉型漂浮式波浪能发电装置漂舱内部结构图。

图6为抽拉型漂浮式波浪能发电装置水密箱外部结构图。

图7为抽拉型漂浮式波浪能发电装置水密箱内部结构图。

图8为发电单元间连接组件的一种实施例结构。

图9为发电单元内连接组件的一种实施例结构。

图中，1为海洋平台，2为缆绳及输出线，3为漂舱I，4为发电单元内连接组件I，5为水密箱I，6为发电单元间连接组件，7为漂舱II，8为发电单元内连接组件II，9为水密箱II；

3-1为排水孔，3-2为铰接架，3-3为磁体S极，3-4为连动导体，3-5为连动齿轮，3-6为保护支架，3-7为缆绳及输出线，3-8为磁体N极。

4-1为防水轴套，4-2为齿条，4-3为电流输出端，4-4为发电机，4-5为支柱，4-6为从动齿轮，4-7为齿牙，4-9为蓄电池，4-10为发电单元内连接组件下端，4-11为支柱。

5-1为硬质套管，5-2为硬质套管电力线，5-3为硬质套管信号线，5-4为弹性套管，5-5为弹性套管信号线，5-6为弹性套管电力线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例仅仅是本实用新型一部分实例，而不是全部实例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在设有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本实用新型保护的范围。

图1展示了抽拉型漂浮式波浪能在发电装置的整体示意图。包括多个发电单元，每个发电单元包括漂浮在水面上的漂舱和没入水面以下的水密箱，漂舱和水密箱之间通过发电单元内连接组件连接，相邻发电单元的漂舱之间通过发电单元间连接组件连接。

如图2、3，本实施例中以两个发电单元为例，具体说明发电单元之间的连接，以及单个发电单元的具体结构。

发电单元I包括漂舱I3、发电单元内连接组件I4和水密箱I5，发电单元II包括漂舱II7、发电单元内连接组件II8和水密箱II9，发电单元I的漂舱I3与发电单元II的漂舱II7通过发电单元间连接组件6连接。

图2、3展示了抽拉型漂浮式波浪能发电装置发电单元海上受力运动示意图，当海浪来袭，漂舱II7受海浪浪头影响逐渐抬升，漂舱I3由于惯性呈逐渐下降，发电单元间连接组件6既维持两个漂舱的距离，并被带动旋转，使两个漂舱回归至同一水平面，如图2；当海浪继续行进，如图3，漂舱I3继续下降，漂舱II7继续上升，发电单元间连接组件6继续维持两个漂舱的距离并再次被带动旋转，使漂舱回归至同一水平面。

图4、5为抽拉型漂浮式波浪能发电装置漂舱内、外结构图。漂舱的顶端固连有保护支架3-6，保护支架与漂舱的结构相同，漂舱为长方体或正方体的箱型结构，保护支架亦为无底无盖的长方体壳体结构，保护支架的侧壁上开设有若干个排水孔3-1，保护支架可以加长漂舱的高度。

发电单元间连接组件为刚性杆类结构件，其两端均伸入相邻两个漂舱内，伸入端转动连接在漂舱内的铰接架3-2上，两端均固连有一个连动齿轮3-5，每个漂舱内均连接有导电体3-4，导电体上设置有能与连动齿轮啮合的齿条，导电体位于N极3-8与S极3-3形成的磁场中，连动齿轮与导电体啮合，在波浪能运动带动漂舱上下运动的时候，导电体随发电单元间连接组件一起旋转，并在N极3-8与S极3-3形成的磁场中切割磁力线形成电流，通过缆绳及输出线3-7输出，产生稳定电流。

图6、7为抽拉型漂浮式波浪能发电装置水密箱的内、外结构图。水密箱通过底部的支柱4-11安插于海底，起到固定水密箱的作用。

以发电单元I为例，发电单元内连接组件I4为刚性杆类结构件，

发电单元内连接组件I4的上端与漂舱I3固连，下端伸入水密箱I5内，发电单元内连接组件下端4-10与水密箱的连接处设置有防水轴套4-1，发电单元内连接组件下端4-10连接有竖向的齿条4-2，齿条的两侧边均设置有齿牙4-7，齿条的两侧均设置有一个发电机4-4，发电机的转轴上均连接有从动齿轮4-6，齿条两侧的齿牙与同侧的从动齿轮啮合，在波浪能运动带动漂舱上下运动时，带动发电单元内连接组件下端4-10的齿条4-2相对水密箱上下运动，齿条带动从动齿轮转动，带动发电机的转轴转动，将机械能转换为电能，通过电流输出线4-3将电能存储于蓄电池4-9中，以便为整个波浪能装备提供后备电源。

图8、9为抽拉型漂浮式波浪能发电装置的两种连接组件的结构示意图。

图8为硬质套管5-1用作发电单元间连接组件6。连接漂舱I和漂舱II。在海面上，由于时常有大风大浪袭来，造成漂舱上下浮动以及漂舱间相互旋转、挤压、聚拢，为了保证漂舱间的相互间安全距离，采用硬质套管。硬质套管内部穿有硬质套管电力线5-2和硬质套管信号线5-3。当海浪驱使漂舱上下浮动，带动硬质套管转动，从而引起漂舱内部发电单元内部导体切割磁力线产生电流，电流通过硬质套管电力线5-2输出，并通过硬质套管信号线5-3传递信息。为了保证海上平台与波浪能发电装置间的安全距离，海上平台与波浪能发电单元间的连接组件2也是由硬质套管5-1构成。

图9为弹性套管5-4用作发电单元内连接组件。在海面上，由于发电漂舱受海浪影响上下浮动，为了达到发电漂舱最大移动距离，从而带动水密箱中齿条2移动距离达到最大，牵引从动齿轮旋转使得发电机4-4输出电流，输出的电流存储于蓄电池4-9中，当蓄电池充满后，通过弹性套管电力线5-6输出至漂舱，经漂舱输送至海上平台。在此过程中，水密舱内各组件工作信息均通过弹性套管信号线5-5来回传递。

Claims (6)

1.一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，其特征在于，包括多个发电单元，每个发电单元包括漂浮在水面上的漂舱和没入水面以下的水密箱，漂舱和水密箱之间通过发电单元内连接组件连接，相邻发电单元的漂舱之间通过发电单元间连接组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，其特征在于，发电单元间连接组件为刚性杆类结构件，其两端均伸入相邻两个漂舱内，两端均固连有一个连动齿轮，每个漂舱内均连接有导电体，导电体上设置有能与连动齿轮啮合的齿条，导电体位于漂舱内N极与S极形成的磁场中，连动齿轮与导电体啮合，在波浪能运动带动漂舱上下运动的时候，导电体随发电单元间连接组件一起旋转，并在N极与S极形成的磁场中切割磁力线形成电流，通过缆绳及输出线输出。

3.根据权利要求2所述的一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，其特征在于，发电单元内连接组件为刚性杆类结构件，发电单元内连接组件的上端与漂舱固连，下端伸入水密箱内，发电单元内连接组件下端连接有竖向的齿条，齿条的两侧边均设置有齿牙，齿条的两侧均设置有一个发电机，发电机的转轴上均连接有从动齿轮，齿条两侧的齿牙与同侧的从动齿轮啮合，在波浪能运动带动漂舱上下运动时，带动发电单元内连接组件下端的齿条相对水密箱上下运动，齿条带动从动齿轮转动，带动发电机的转轴转动，将机械能转换为电能，通过电流输出线将电能存储于蓄电池中。

4.根据权利要求3所述的一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，其特征在于，发电单元内连接组件下端与水密箱的连接处设置有防水轴套。

5.根据权利要求1所述的一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，其特征在于，发电单元间连接组件伸入漂舱的一端转动连接在漂舱内的铰接架上。

6.根据权利要求1所述的一种抽拉型漂浮式波浪能发电装置，其特征在于，漂舱的顶端固连有保护支架，保护支架的侧壁上开设有若干个排水孔。

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