CN219827020U - 一种多能源集成发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多能源集成发电装置，包括：浮标、风力发电装置，太阳能发电装置、多个波浪能发电装置及蓄电装置；其中，固定柱内部具有安装腔，蓄电装置安装在安装腔内；浮标固定在固定柱的底端；风力发电装置安装在固定柱顶端；太阳能发电装置安装在固定柱外周面上；多个波浪能发电装置均匀布置在浮标顶端面；蓄电装置与风力发电装置，太阳能发电装置以及波浪能发电装置的电能输出端电性连接。本实用新型设计风力发电装置、太阳能发电装置和波浪能发电装置集中设置在同一浮标上，实现全天候对蓄电池进行电量储存。

Description

一种多能源集成发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，更具体的说是涉及一种多能源集成发电装置。

背景技术

我国有着丰富的海洋风能和波浪能资源，开发利用近海风能和波浪能，对我国环境保护、传统资源节约和海洋经济可持续发展具有重要意义；就目前开发利用风能和波浪能的发电装置而言，大部分发电装置只能利用风能或波浪能中的其中一种能量进行发电；随着海洋空间的不断开发利用，即安装风能发电装置又安装波浪能发电装置势必占用更多的空间资源和增加开发成本；而且现有的浮标的稳定性不好，会随着波浪左右晃动，在海浪中浮标摇晃太严重会影响其搭载的仪器的使用；

因此，如何开发一种实现全天候对蓄电池进行电量储存，并且使浮标能够稳定的漂浮在海面上的多能源集成发电装置具有重要意义。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种多能源集成发电装置，结构设计简单，实现全天候对蓄电池进行电量储存，并且使浮标能够稳定的漂浮在海面上。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多能源集成发电装置，包括：固定柱、浮标、风力发电装置，太阳能发电装置、多个波浪能发电装置及蓄电装置；其中，

所述固定柱内部具有安装腔，所述蓄电装置安装在所述安装腔内；所述浮标固定在所述固定柱的底端；所述风力发电装置安装在所述固定柱顶端；所述太阳能发电装置安装在所述固定柱外周面上；多个所述波浪能发电装置均匀布置在所述浮标顶端面；所述蓄电装置与所述风力发电装置，太阳能发电装置以及波浪能发电装置的电能输出端电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：将风力发电装置、太阳能发电装置和波浪能发电装置集中设置在同一浮标上，将浮标置于海面上，同时实现风力发电、太阳能发电以及波浪能发电三种发电功能，且可以全天，全时段对蓄电池进行电量储存。

进一步，所述风力发电装置包括固定轴、若干个叶片、多个横杆和第一发电机，所述多个所述横杆呈放射状转动连接在所述固定轴周侧，所述固定轴底端与所述固定柱顶端固定连接，若干个所述叶片平行于所述固定轴轴向设置且与所述横杆的自由端部固定连接，所述第一发电机的输入端与所述横杆传动连接，所述第一发电机的电能输出端与所述蓄电装置电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：本发明采用垂直轴风力发电，整体体积小，重量轻，运行振动低，微风发电效果强；抗风能力强，回转半径小，节省空间，提高了发电效率。

进一步，所述太阳能发电装置包括多组固定板和多组太阳能板，多组所述固定板沿所述固定柱轴向布置且与所述固定柱外表面固定连接，多组所述太阳能板围绕所述固定柱周向设置，且其底端与所述固定板顶端固定连接，顶端向所述固定柱方向倾斜，所述太阳能板的电能输出端与所述蓄电装置电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：采用多层多个太阳能板360度环绕在固定柱周围，增加了太阳照射面积，提高了太阳能发电效率。

进一步，所述波浪能发电装置包括浮球、连杆、第二发电机以及棘轮结构，所述棘轮结构固定设置在所述浮标顶端，所述连杆一端与所述棘轮结构固定连接，另一端与所述浮球固定连接，所述第二发电机的输入端与所述棘轮结构传动连接，所述第二发电机的电能输出端与所述蓄电装置电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：本发明采用振荡体式波浪能发电，利用浮球在波浪的作用下的振荡及摇摆等运动来吸收波浪能转化成旋转运动，推动发电机旋转发电。

进一步，所述棘轮结构包括棘轮、动连杆，中心轴、齿条、大齿轮以及小齿轮，所述连杆一端与所述齿条固定连接，所述动连杆为“T”形，所述动连杆T形横杆一端与所述连杆转动连接，所述中心轴一端与所述动连杆T形竖杆端部转动连接，所述小齿轮固定连接在所述中心轴上，且与所述齿条表面啮合，所述大齿轮内部设置有容置槽，且沿所述容置槽圆周依次设置有多个卡槽，所述棘轮设置在所述容置槽内，所述中心轴另一端穿过所述大齿轮与所述棘轮固定连接，沿所述棘轮外表面圆周设置有多个与所述卡槽相配合的棘爪，所述第二发电机的输入端与所述大齿轮传动连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：本发明利用棘轮结构的转化使得大齿轮始终朝着一个方向旋转，进而推动发电机旋转发电。

进一步，还包括平衡装置，所述浮标顶部开设有凹槽，所述平衡装置固定在所述凹槽内。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：在浮标上搭载平衡装置，能够让浮标在风浪中保持平衡，为仪器提供平衡稳定的平台。

进一步，在所述棘轮结构外部设置有保护壳体，所述保护壳体底端与所述浮标顶端固定连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：使用保护壳体保护棘轮结构防止内部的棘轮结构受风浪侵蚀损坏，延长了使用寿命。

依据本实用新型设计的多能源集成发电装置，将风力发电、太阳能发电和波浪能发电集成于一体，实现全天候对蓄电池进行充电，储存能源，为仪器提供电能；在浮标上搭载平衡装置，能够让浮标在风浪中保持平衡，为仪器提供平衡稳定的平台。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型多能源集成发电装置结构示意图；

图2为本实用新型平衡装置位置示意图；

图3为本实用新型棘轮结构示意图；

图4为本实用新型大齿轮内部结构示意图；

其中，1横杆；2为叶片；3为固定轴；4为固定柱；5为固定板；6为太阳能板；7为连杆；8为浮球；9为保护壳体；10为浮标；11为平衡装置；12为动连杆；13为转轴；14为齿条；15为小齿轮；16为大齿轮；17为棘爪；18为棘轮；19为卡槽；20为容置槽。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没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。

如附图1-4所示：本实用新型提供了一种多能源集成发电装置，包括固定柱4、浮标10、风力发电装置，太阳能发电装置、多个波浪能发电装置及蓄电装置；其中，

固定柱4内部具有安装腔，蓄电装置安装在安装腔内；浮标固定在固定柱的底端；风力发电装置安装在固定柱4顶端；太阳能发电装置安装在固定柱4外周面上；多个波浪能发电装置均匀布置在浮标10顶端面；蓄电装置与风力发电装置，太阳能发电装置以及波浪能发电装置的电能输出端电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：将风力发电装置、太阳能发电装置和波浪能发电装置集中设置在同一浮标上，将浮标置于海面上，同时实现风力发电、太阳能发电以及波浪能发电三种发电功能，且可以全天，全时段对蓄电池进行电量储存。

本实施例中，风力发电装置包括固定轴3、若干个叶片2、多个横杆1和第一发电机，多个横杆呈放射状转动连接在固定轴3周侧，固定轴3底端与固定柱4顶端固定连接，若干个叶片2平行于固定轴3轴向设置且与横杆的自由端部固定连接，第一发电机的输入端与横杆1传动连接，第一发电机的电能输出端与蓄电装置电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：本发明采用垂直轴风力发电，整体体积小，重量轻，运行振动低，微风发电效果强；抗风能力强，回转半径小，节省空间，提高了发电效率。

本实施例中，太阳能发电装置包括多组固定板5和多组太阳能板6，多组固定板5沿固定柱轴向布置且与固定柱4外表面固定连接，多组太阳能板6围绕固定柱周向设置，且其底端与固定板5顶端固定连接，顶端向固定柱4方向倾斜，太阳能板6的电能输出端与蓄电装置电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：采用太阳能发电平均每一平米的单晶硅太阳能电池板大概发电120瓦左右，每天发电大概8个小时，每天平均可以发0.96度电；采用多层多个太阳能板360度环绕在固定柱周围，增加了太阳照射面积，提高了太阳能发电效率。

本实施例中，波浪能发电装置包括浮球8、连杆7、第二发电机以及棘轮结构，棘轮结构固定设置在浮标10顶端，连杆7一端与棘轮结构固定连接，另一端与浮球8固定连接，第二发电机的输入端与棘轮结构传动连接，第二发电机的电能输出端与蓄电装置电性连接。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：本发明采用振荡体式波浪能发电，利用浮球在波浪的作用下的振荡及摇摆等运动来吸收波浪能转化成旋转运动，推动发电机旋转发电。

本实施例中，棘轮结构包括棘轮18、动连杆12，中心轴13、齿条14、大齿轮16以及小齿轮15，连杆7一端与齿条14固定连接，动连杆12为“T”形，动连杆12T形横杆一端与连杆7转动连接，中心轴13一端与动连杆12T形竖杆端部转动连接，小齿轮15固定连接在中心轴13上，且与齿条14表面啮合，大齿轮16内部设置有容置槽20，且沿容置槽20圆周依次设置有多个卡槽19，棘轮18设置在容置槽20内，中心轴13另一端穿过大齿轮16与棘轮18固定连接，沿棘轮18外表面圆周设置有多个与卡槽19相配合的棘爪17，第二发电机的输入端与大齿轮16传动连接。

波浪能发电装置的工作原理：浮球8放置在水面上，随着水面起伏，带动连杆7上下运动，从而带动齿条14上下移动，由于小齿轮15和齿条14啮合，齿条14上下移动带动小齿轮15正转或反转，通过中心轴13带动棘轮18正转或反转，通过棘爪17和卡槽19的配合，使得大齿轮16永远朝着一个方向转动。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：本发明利用棘轮棘爪的转化使得齿轮始终朝着一个方向旋转，进而推动发电机旋转发电。

本实施例中，还包括平衡装置11，浮标10顶部开设有凹槽，平衡装置11固定在凹槽内。

本实施例中，平衡装置11采用的是上海舟加科技有限公司型号为ZJ07的减摇器，其主要利用陀螺原理，用来降低和消除浮标的摇晃；

具体的，减摇器采用主动运动控制技术和冷却技术，每台陀螺减摇器在各种海况下都能发挥很高的效率，无需安装外部辅助设备；在真空密封球体中电动运行的陀螺减摇器具有加速快、重量轻、能耗小等优点，同时又能发挥最强的减摇能力。

采用上述技术方案，所产生的技术效果至少包括：在浮标上搭载平衡装置，能够让浮标在风浪中保持平衡，为仪器提供平衡稳定的平台。

本实施例中，在棘轮结构外部设置有保护壳体9，保护壳体9底端与浮标10顶端固定连接。

依据本实用新型设计的多能源集成发电装置，将风力发电、太阳能发电和波浪能发电集成于一体，实现全天候对蓄电池进行充电，储存能源，为雷达应答器、无线电指向标、雾警信号和海洋调查仪器等设备仪器提供电能；在浮标上搭载平衡装置，能够让浮标在风浪中保持平衡，为仪器提供平衡稳定的平台。

本实用新型实施例未详细说明的部分采用现有技术可实现，在此不做赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种多能源集成发电装置，其特征在于，包括：固定柱(4)、浮标(10)、风力发电装置，太阳能发电装置、多个波浪能发电装置及蓄电装置；其中，

所述固定柱(4)内部具有安装腔，所述蓄电装置安装在所述安装腔内；所述浮标固定在所述固定柱的底端；所述风力发电装置安装在所述固定柱(4)顶端；所述太阳能发电装置安装在所述固定柱(4)外周面上；多个所述波浪能发电装置均匀布置在所述浮标(10)顶端面；所述蓄电装置与所述风力发电装置，太阳能发电装置以及波浪能发电装置的电能输出端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种多能源集成发电装置，其特征在于，所述风力发电装置包括固定轴(3)、若干个叶片(2)、多个横杆(1)和第一发电机，多个所述横杆呈放射状转动连接在所述固定轴(3)周侧，所述固定轴(3)底端与所述固定柱(4)顶端固定连接，若干个所述叶片(2)平行于所述固定轴(3)轴向设置且与所述横杆的自由端部固定连接，所述第一发电机的输入端与所述横杆(1)传动连接，所述第一发电机的电能输出端与所述蓄电装置电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种多能源集成发电装置，其特征在于，所述太阳能发电装置包括多组固定板(5)和多组太阳能板(6)，多组所述固定板(5)沿所述固定柱轴向布置且与所述固定柱(4)外表面固定连接，多组所述太阳能板(6)围绕所述固定柱周向设置，且其底端与所述固定板(5)顶端固定连接，顶端向所述固定柱(4)方向倾斜，所述太阳能板(6)的电能输出端与所述蓄电装置电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种多能源集成发电装置，其特征在于，所述波浪能发电装置包括浮球(8)、连杆(7)、第二发电机以及棘轮结构，所述棘轮结构固定设置在所述浮标(10)顶端，所述连杆(7)一端与所述棘轮结构固定连接，另一端与所述浮球(8)固定连接，所述第二发电机的输入端与所述棘轮结构传动连接，所述第二发电机的电能输出端与所述蓄电装置电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种多能源集成发电装置，其特征在于，所述棘轮结构包括棘轮(18)、动连杆(12)，中心轴(13)、齿条(14)、大齿轮(16)以及小齿轮(15)，所述连杆(7)一端与所述齿条(14)固定连接，所述动连杆(12)为“T”形，所述动连杆(12)T形横杆一端与所述连杆(7)转动连接，所述中心轴(13)一端与所述动连杆(12)T形竖杆端部转动连接，所述小齿轮(15)固定连接在所述中心轴(13)上，且与所述齿条(14)表面啮合，所述大齿轮(16)内部设置有容置槽(20)，且沿所述容置槽(20)圆周依次设置有多个卡槽(19)，所述棘轮(18)设置在所述容置槽(20)内，所述中心轴(13)另一端穿过所述大齿轮(16)与所述棘轮(18)固定连接，沿所述棘轮(18)外表面圆周设置有多个与所述卡槽(19)相配合的棘爪(17)，所述第二发电机的输入端与所述大齿轮(16)传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种多能源集成发电装置，其特征在于，还包括平衡装置(11)，所述浮标(10)顶部开设有凹槽，所述平衡装置(11)固定在所述凹槽内。

7.根据权利要求4所述的一种多能源集成发电装置，其特征在于，在所述棘轮结构外部设置有保护壳体(9)，所述保护壳体(9)底端与所述浮标(10)顶端固定连接。