CN212454677U - 一种波浪能或潮汐能发电结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波浪能或潮汐能发电结构，包括发电机、电力接收单元、转轮，发电机的输出端与电力接收单元输入端电连接，发电机具有传动带，传动带与转轮相连，还包括至少一个可随波浪或潮汐上下线性运动的漂浮体、一转轴、与漂浮体一一对应的可将漂浮体的线性运动转换为转轴的转动的传动机构，转轴与转轮同轴固连；所述漂浮体设有多个，各漂浮体之间通过水平连接板固连。本实用新型能够充分利用波浪能或潮汐能发电，充分利用资源，经济环保，能量损耗较少，发电效率较高，通用性好。

Description

一种波浪能或潮汐能发电结构

技术领域

本实用新型属于海洋能源利用技术领域，特别涉及一种波浪能或潮汐能发电结构。

背景技术

海洋中蕴含着非常丰富的能源，例如风能、波浪能、可燃冰、油气能源以及其他各种能源。随着人类科技的发展，大量的先进的海洋能源开发设备处于研发阶段，我国要解决好人口问题和能源问题，走向海洋是一条非常重要的出路。各国也已经开始着手开发各种海洋能源，海上已经成为人类发展的第二空间。

利用海洋中波浪能或潮汐能发电是一个暂时还没有开发成熟的领域，如何将波浪能或潮汐能有效地转化为电能一直是各个专家学者研究的重点课题。

传统的波浪能或潮汐能发电，是先将波浪能或潮汐能转换为气动能，再利用气动能驱动调节杆平移转换为机械能，最后调节杆通过传动机构带动发电机的传动带转动，将机械能转换为电能。

可见，传统的波浪能或潮汐能发电结构，能量需要多次转换，因而能量损耗较大，发电效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中波浪能或潮汐能发电效率较低的不足，提供一种波浪能或潮汐能发电结构，能够充分利用波浪能或潮汐能发电，充分利用资源，经济环保，能量损耗较少，发电效率较高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种波浪能或潮汐能发电结构，包括发电机、电力接收单元、转轮，发电机的输出端与电力接收单元输入端电连接，发电机具有传动带，传动带与转轮相连，其结构特点是还包括至少一个可随波浪或潮汐上下线性运动的漂浮体、一转轴、与漂浮体一一对应的可将漂浮体的线性运动转换为转轴的转动的传动机构，转轴与转轮同轴固连。

借由上述结构，本实用新型首先将波浪能或潮汐能转换为漂浮体上下移动的机械能，再将漂浮体的上下移动转换为转轴的机械转动，最后通过转轴驱动转轮转动并带动发电机的传动带转动，将机械能转换为电能。可见，本实用新型为了将不稳定的波浪能或潮汐能稳定地传递，先将波浪能或潮汐能转换为机械能，再将机械能转换为稳定的电能，相较于现有技术，本实用新型的能量转换次数相对较少，因而能量损耗较少，发电效率较高。

作为一种优选方式，所述漂浮体设有多个，各漂浮体之间通过水平连接板固连。

为了统一各漂浮体的运动幅度，使多个传动机构统一带动转轴转动，各漂浮体间通过连接板固连，提高漂浮体运动的整体性，产生稳定的机械能，最终获得稳定的电能。

作为一种优选方式，所述传动机构包括用于为漂浮体的上下线性运动进行导向限位的导向轨、水平传动杆、调节杆、调节块和转动块，漂浮体的一端悬空，漂浮体的另一端与传动杆固连，调节杆的一端与传动杆中段通过枢轴连接，调节杆的另一端与调节块一端通过枢轴连接，调节块另一端与转动块通过枢轴连接，转动块与转轴固连。

借由上述结构，漂浮体随着波浪或潮汐的走势做上下线性运动，创造势差，从而带动传动杆上下线性运动，传动杆再带动调节杆运动，转动块经调节杆和调节块带动，做旋转运动，进而转动块带动转轴做旋转运动。转轴的旋转运动经过转轮和传动带传输，最终会带动发电机工作，将电能传送至电力接收单元。

进一步地，所述漂浮体底部设有平行于转轴的第一波浪槽。

进一步地，所述连接板底部设有平行于转轴的第二波浪槽。

为将波浪能或潮汐能转化为漂浮体的势能，漂浮体是一种稳定的漂浮结构，遇浪前端符合流体设计且与波浪接触较为平顺。为增加漂浮体上下运动幅度，设置第一波浪槽和第二波浪槽，主要目的是使波浪或潮汐在漂浮体底部的第一波浪槽和连接部底部的第二波浪槽产生进一步向上的力。波浪槽设计来源为平时观察船舶靠港时，在船舶与港口的细小间隙会引起波浪的极度邕高。

进一步地，还包括定向转动齿轮以及与定向转动齿轮相配合的锁定器，所述定向转动齿轮与转轴固连。

为了使得转轴只做单向转动，在转轴一端设置定向转动齿轮及锁定器，可以防止极端天气下漂浮体带动转轮反向转动而影响发电。

作为一种优选方式，所述电力接收单元为储能单元和/或电力输出设备。发电机输出的电能可送至储能单元储存，也可以做电力输出。

本实用新型可用于岸边发电、近海发电、远海发电等。

作为第一种优选方式，当用于岸边发电时，还包括安装箱，所述发电机、转轮、转轴和传动机构均设于安装箱内，所述漂浮体伸出安装箱外。

作为第二种优选方式，当用于近海发电时，所述波浪能或潮汐能发电结构通过桩基础固定于近海。

作为第三种优选方式，当用于远海发电时，所述波浪能或潮汐能发电结构通过锚索固定于海底。

与现有技术相比，本实用新型能够充分利用波浪能或潮汐能发电，充分利用资源，经济环保，能量损耗较少，发电效率较高，通用性好。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的整体结构透视示意图。

图2是本实用新型漂浮体和连接板连接结构示意图(仰视)。

图3是本实用新型左视图(移除安装箱和电力接收单元)。

图4是本实用新型从海岸边移至不同深度海域的使用示意图。

其中，1-漂浮体，2-第一波浪槽，3-连接板，4-第二波浪槽，5-调节块，6-调节杆，7-传动杆，8-转动块，9-转轮，10-传动带，11-发电机，12-电力接收单元，13-锁定器，14-定向转动齿轮，15-转轴，16-安装箱，17-传动机构，18-导向轨，19-桩基础。

具体实施方式

如图1至图3所示，以岸边发电为例，本实用新型包括发电机11、电力接收单元12、转轮9，发电机11的输出端与电力接收单元12输入端电连接，发电机11具有传动带10，传动带10与转轮9相连，还包括至少一个可随波浪或潮汐上下线性运动的漂浮体1、一转轴15、与漂浮体1一一对应的可将漂浮体1的线性运动转换为转轴15的转动的传动机构17，转轴15与转轮9同轴固连。本实用新型首先将波浪能或潮汐能转换为漂浮体1上下移动的机械能，再将漂浮体1的上下移动转换为转轴15的机械转动，最后通过转轴15驱动转轮9转动并带动发电机11的传动带10转动，将机械能转换为电能。可见，本实用新型为了将不稳定的波浪能或潮汐能稳定地传递，先将波浪能或潮汐能转换为机械能，再将机械能转换为稳定的电能，相较于现有技术，本实用新型的能量转换次数相对较少，因而能量损耗较少，发电效率较高。

所述漂浮体1设有多个，各漂浮体1之间通过水平连接板3固连。为了统一各漂浮体1的运动幅度，使多个传动机构17统一带动转轴15转动，各漂浮体1间通过连接板3固连，从而产生稳定的统一运动，提高漂浮体1运动的整体性，产生稳定的机械能，最终获得稳定的电能。

所述传动机构17包括用于为漂浮体1的上下线性运动进行导向限位的导向轨18(例如，导向轨18为竖直杆，漂浮体1上开竖直通孔并套设于竖直杆外)、水平传动杆7、调节杆6、调节块5和转动块8，漂浮体1的一端悬空，漂浮体1的另一端与传动杆7固连，调节杆6的一端与传动杆7中段通过枢轴连接，调节杆6的另一端与调节块5一端通过枢轴连接，调节块5另一端与转动块8通过枢轴连接，转动块8与转轴15固连。

漂浮体1与波浪或潮汐充分接触，当波浪或潮汐上下运动时，漂浮体1随着波浪或潮汐的走势做上下线性运动，创造势差，产生势能。从而带动传动杆7上下线性运动，传动杆7将上下运动通过调节杆6传递至调节块5，能量经调节块5调节后，传递给转动块8，转动块8做旋转运动，进而转动块8带动转轴15做旋转运动。转轮9会随着转轴15转动，由于传动带10与转轮9连接，从而转动能量传递至发电机11，带动发电机11工作，将电能传送至电力接收单元12。

所述漂浮体1底部设有平行于转轴15的第一波浪槽2。所述连接板3底部设有平行于转轴15的第二波浪槽4。

为将波浪能或潮汐能转化为漂浮体1的势能，漂浮体1是一种稳定的漂浮结构，遇浪前端符合流体设计且与波浪接触较为平顺。为增加漂浮体1上下运动幅度，设置第一波浪槽2和第二波浪槽4，主要目的是使波浪或潮汐在漂浮体1底部的第一波浪槽2和连接部底部的第二波浪槽4产生进一步向上的力。波浪槽设计来源为平时观察船舶靠港时，在船舶与港口的细小间隙会引起波浪的极度邕高。第一波浪槽2和第二波浪槽4可利用邕高波浪产生的升力加剧漂浮体1运动幅度。

当极端天气出现时，波浪较大或较为不规则，为了使转轴15单向转动来应对不规则波浪的极端天气影响，本实用新型还包括定向转动齿轮14以及与定向转动齿轮14相配合的锁定器13，所述定向转动齿轮14与转轴15一端固连。当波浪经漂浮体1带动转动块8和转轴15做反向转动时，锁定器13会立即锁定向转动齿轮14，进而阻止转轴15做反向运动，使发电机11输出的一直为稳定的电能，可以防止极端天气下漂浮体1带动转轮9反向转动而影响发电。

所述电力接收单元12为储能单元和/或电力输出设备。发电机11输出的电能可送至储能单元储存，也可以做电力输出。

本实用新型还包括安装箱16，所述发电机11、转轮9、转轴15和传动机构17均设于安装箱16内，所述漂浮体1伸出安装箱16外。

安装箱16为本实用新型的固定支架，当用于岸边发电时，可将岸边掏空形成安装箱16的内腔安装本实用新型，除漂浮体1、连接板3、导向轨18外露外，其余部件(传动机构17、转轴15、转轮9、发电机11)均安装在安装箱16内。

本实用新型可用于岸边发电、近海发电、远海发电等。当有不同场景的发电需求时，本实用新型发电结构可换位置安装。

如图4所示，当用于近海发电时，本实用新型所述波浪能或潮汐能发电结构通过桩基础19固定于近海，从而将近海的波浪运动转换为电力输出。

同理，当远海某处波浪符合发电需求时，所述波浪能或潮汐能发电结构通过锚索固定于海底，漂浮体1外露产生电力，可储存至电力接收单元12中。

综上，本实用新型充分利用波浪能和潮汐能所具有的动能和势能，将波浪和潮汐具有的动能和势能进行能量转移，激发漂浮体1做上下运动产生势能。产生的势能通过本实用新型进行充分扩大，漂浮体1和连接板3做大幅度上下运动，产生不间断的势能。势能转换为机械能，再转化为稳定的电能输出。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种波浪能或潮汐能发电结构，包括发电机(11)、电力接收单元(12)、转轮(9)，发电机(11)的输出端与电力接收单元(12)输入端电连接，发电机(11)具有传动带(10)，传动带(10)与转轮(9)相连，其特征在于，还包括至少一个可随波浪或潮汐上下线性运动的漂浮体(1)、一转轴(15)、与漂浮体(1)一一对应的可将漂浮体(1)的线性运动转换为转轴(15)的转动的传动机构(17)，转轴(15)与转轮(9)同轴固连。

2.如权利要求1所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，所述漂浮体(1)设有多个，各漂浮体(1)之间通过水平连接板(3)固连。

3.如权利要求1所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，所述传动机构(17)包括用于为漂浮体(1)的上下线性运动进行导向限位的导向轨(18)、水平传动杆(7)、调节杆(6)、调节块(5)和转动块(8)，漂浮体(1)的一端悬空，漂浮体(1)的另一端与传动杆(7)固连，调节杆(6)的一端与传动杆(7)中段通过枢轴连接，调节杆(6)的另一端与调节块(5)一端通过枢轴连接，调节块(5)另一端与转动块(8)通过枢轴连接，转动块(8)与转轴(15)固连。

4.如权利要求1所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，所述漂浮体(1)底部设有平行于转轴(15)的第一波浪槽(2)。

5.如权利要求2所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，所述连接板(3)底部设有平行于转轴(15)的第二波浪槽(4)。

6.如权利要求1所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，还包括定向转动齿轮(14)以及与定向转动齿轮(14)相配合的锁定器(13)，所述定向转动齿轮(14)与转轴(15)固连。

7.如权利要求1所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，所述电力接收单元(12)为储能单元和/或电力输出设备。

8.如权利要求1至7任一项所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，还包括安装箱(16)，所述发电机(11)、转轮(9)、转轴(15)和传动机构(17)均设于安装箱(16)内，所述漂浮体(1)伸出安装箱(16)外。

9.如权利要求1至7任一项所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，所述波浪能或潮汐能发电结构通过桩基础(19)固定于近海。

10.如权利要求1至7任一项所述的波浪能或潮汐能发电结构，其特征在于，所述波浪能或潮汐能发电结构通过锚索固定于海底。

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