[0004] 本发明的目的在于提供一种可有效收集波浪能的波浪发电装置。
[0005] 为实现上述目的,本发明波浪发电装置采用如下技术方案:
[0006] 技术方案1:一种波浪发电装置,包括基架,所述基架上设有安装架,所述安装架上铰接有随波浪运动而绕铰接轴线摆动的漂浮体,所述安装架上还安装有至少一个发电单元,所述发电单元包括推杆,所述推杆的一端具有推杆耦合部,所述发电单元还包括与推杆耦合部沿推杆长度方向导向移动配合的耦合件,耦合件和推杆中的其中一个铰接在漂浮体的位于漂浮体铰接轴线一侧的位置处,另一个铰接在安装架上,耦合件的铰接点、推杆的铰接点以及漂浮体的铰接点构成三角形的三个顶点,在漂浮体绕其铰接轴线摆动时,耦合件和推杆发生往复相对移动,所述发电单元还包括设置在所述耦合件和/或推杆耦合部上的主发电机,所述主发电机为压电发电机或直线发电机。
[0007] 技术方案2:在技术方案1的基础上:所述安装架在竖向方向上导向移动装配在基架上。
[0008] 技术方案3:在技术方案2的基础上:所述耦合件铰接在所述安装架上,所述推杆铰接在所述漂浮体上。
[0009] 技术方案4:在技术方案3的基础上,所述安装架包括上下间隔设置的横梁,所述漂浮体铰接在下侧横梁上,所述耦合件铰接在上侧横梁上。
[0010] 技术方案5:在技术方案4的基础上,所述发电单元有偶数个,一半发电单元的推杆铰接在漂浮体的位于铰接轴线的一侧,另一半发电单元的推杆铰接在漂浮体的位于铰接轴线的另一侧。
[0011] 技术方案6:在技术方案3的基础上,所述耦合件包括外筒体,耦合件通过外筒体铰接在安装架上,所述推杆耦合部与外筒体的内周面密封滑动配合,主发电机位于外筒体内。
[0012] 技术方案7:在技术方案2-6任意一项的基础上,所述基架的上部设有横杆,所述横杆上安装有旋转轮装置和被旋转轮装置带动发电的辅助发电机,波浪发电装置还包括绕在旋转轮装置上并带动旋转轮装置转动的动力绳索,动力绳索的一端与所述安装架连接、另一端绕过旋转轮装置并悬吊有配重,配重的重量小于所述安装架以及其上安装的漂浮体和发电单元的总重量。
[0013] 技术方案8:在技术方案7的基础上,所述旋转轮装置为超越离合器。
[0014] 技术方案9:在技术方案1-6任意一项的基础上,所述耦合件和推杆耦合部之间设有复位弹簧。
[0015] 技术方案10:在技术方案1-6任意一项的基础上,所述漂浮体上还设有导轨,导轨上设有沿导轨滑动的撞击件,导轨的至少一端设有轨道发电机,所述轨道发电机为压电发电机或直线发电机。
[0016] 技术方案11:在技术方案10的基础上,所述漂浮体还包括直筒,直筒的圆柱形内壁构成所述导轨,所述撞击件为球体。
[0017] 技术方案12:在技术方案11的基础上,所述直筒的轴线与漂浮体的铰接轴线相垂直。
[0018] 技术方案13:在技术方案2-6任意一项的基础上,波浪发电装置还包括升降发电模块,所述升降发电模块包括直杆和直线发电机,直杆的一端与直线发电机的动子传动连接,直杆与直线发电机沿直杆的长度方向导向移动配合,直杆和直线发电机中的一个安装在基架上,另一个安装在安装架上。
[0019] 技术方案14:在技术方案13的基础上,所述直杆固定连接在安装架上并沿竖直方向向上延伸,所述基架上对应直杆外端的位置铰接有筒体,铰接点位于筒体底部的外侧,所述直线发电机安装在筒体内。
[0020] 技术方案15:在技术方案1-6任意一项的基础上,所述漂浮体成中间低、两端高的月牙形。
[0021] 技术方案16:在技术方案1-6任意一项的基础上,所述基架上设有支撑浮体,支撑浮体和/或基架上还连接有拉线,拉线的下端相对陆地固定。
[0022] 技术方案17:在技术方案16的基础上,所述拉线的下端固定有锚。
[0023] 技术方案18:在技术方案16的基础上,所述支撑浮体为柱形,支撑浮体的长度方向沿竖向延伸。
[0024] 技术方案19:在技术方案16的基础上,所述拉线上设有漂浮物。
[0025] 本发明波浪发电装置的有益效果:采用本发明的波浪发电装置,通过在安装架上铰接漂浮体,利用波浪推动漂浮体摆动,漂浮体摆动时带动发电单元的推杆和耦合件相互运动,从而带动压电发电机或者直线发电机发电,实现将波浪能转化并收集的目的。
[0026] 进一步地,安装架可相对基架上下滑动,使得水面高度变化时,安装架上的漂浮体均能处于海面上进行发电工作。
[0027] 进一步地,漂浮体铰接在下侧横梁上,耦合件铰接在上侧横梁上,上侧横梁可对在下侧横梁上转动的漂浮体进行限位,防止漂浮体旋转角度过大甚至翻转时扭断推杆或耦合件。
[0028] 进一步地,发电单元设置成偶数个,且在漂浮体的两侧均设置,使得波浪的波峰刚撞击时的摆动能量以及波峰离开后使漂浮体向另一方向的摆动能量均能得到收集,进一步提高波浪能的收集效率。
[0029] 进一步地,外筒体设置在安装架上,推杆耦合部与外筒体的内周面密封配合,可以对外筒体内部的主发电机进行防水和防护。
[0030] 进一步地,通过在基架上部的横杆上设置超越离合器及在超越离合器带动下发电的辅助发电机的设置,当漂浮体随波浪上升或下降时,一端与漂浮体相连、另一端绕过横杆与配重相连的动力绳索可拉动超越离合器转动,从而带动辅助发电机发电,实现对波浪升降能量的收集与转化。
[0031] 进一步地,复位弹簧的设置可对推杆与耦合件相对运动的冲击力进行缓冲,防止在波浪过大、过猛时导致推杆与耦合件被冲击力毁坏,同时,复位弹簧也具有储能特性,可均衡左右摇摆的力。
[0032] 进一步地,通过在漂浮体上设置直筒,利用直筒内撞击件与压电发电机的撞击实现发电,是一种提高波浪摆动力的利用率的辅助发电方式,球体作为撞击件时具有滚动灵活、摩擦阻力小等优点。
[0033] 进一步地,在安装架与基架上设置升降发电模块,通过直杆与直线发电机的动子相连,当安装架在波浪的作用下上下升降运动时,直杆即可带动直线发电机发电,实现对波浪升降运动能量的进一步收集,提高波浪能源的利用率。
[0034] 进一步地,通过在基架上设置支撑浮体和相对陆地固定的拉线,使得波浪发电装置不仅限于在可以安装基架的岸边使用,而且可以设置在海中,通过拉线固定在海底即可防止基架漂走。
[0035] 进一步地,支撑浮体为长度沿竖向延伸的柱体,使得基架不易翻转,更安全。
[0036] 进一步地,拉线的长度可以伸缩,可在发生海啸等容易导致拉线受到猛烈拉拽的情况下进行缓冲,同时也可使拉线满足涨潮时对拉线的长度要求。