[實用新型]一種利用波浪能的船舶航道浮標

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420029237.8
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN203714145U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 康利云;闞安康;曹丹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海事大學
• 主分類號: B63B22/16
• 分類號: B63B22/16;F03B13/14
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周榮芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種船舶航道浮標，具體地，涉及一種利用波浪能的船舶航道浮標。

背景技術(shù)

為了船舶海上航行和靠港時安全，通常會在海上設燈塔、浮標等。目前燈塔、浮標均用蓄電池或電纜輸送市政電能，不僅成本較高而且維護困難。特別是在遠離海岸的遠海，無論使用蓄電池還是電纜輸送市政電能都很不方便。另外不管是蓄電池還是市政用電，其最終來源主要是火力發(fā)電，而火力發(fā)電要消耗大量有限的自然資源，而且對生態(tài)環(huán)境造成很大的破壞。

針對上述情況，有人提出利用風能發(fā)電供浮標用電的裝置，但是這種裝置一般都需要額外支撐裝置，在風能豐富的遠海，由于這種額外的支持裝置不易建造，所以這種方法不能被廣泛采用。

波浪的能量是大海和江河所具有的豐富的清潔能源，如果利用這種能量來發(fā)電，不僅可以緩解能源緊張的問題，而且不會對環(huán)境造成破壞。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種無支撐的利用水域波浪涌動能量發(fā)電的浮標，可以高效地將波浪能轉(zhuǎn)換為電能，由于浮標裝置不需要支撐結(jié)構(gòu)，所以可以用在波浪能豐富的遠海。?

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種利用波浪能的船舶航道浮標，其中，該船舶航道浮標包含水面浮體，和從下到上依次設置在水面浮體上的密封箱、電力變換裝置以及發(fā)光裝置；所述的水面浮體為錐形體，增加了裝置的穩(wěn)定性，且有利于加強裝置的上下運動，該水面浮體由于具有能夠提供足夠浮力的浮體結(jié)構(gòu)，因此能夠呈倒錐形浮在水面，即使搭載其上的裝置也能很好地工作；所述的密封箱內(nèi)設有受能機構(gòu)和機電轉(zhuǎn)換機構(gòu)；所述的受能機構(gòu)安裝在密封箱內(nèi)的一側(cè)，該受能機構(gòu)包含前表面設有齒槽的長方體形重物、帶軸孔的槽型滑道、彈性部件、轉(zhuǎn)軸以及設在轉(zhuǎn)軸一端的齒輪；所述的機電轉(zhuǎn)換機構(gòu)安裝在密封箱內(nèi)的另一側(cè)，該機電轉(zhuǎn)換機構(gòu)包含增速變向機構(gòu)以及與增速變向機構(gòu)相連的發(fā)電機，發(fā)電機的輸出端與電力變換裝置連接；所述的彈性部件設置在密封箱內(nèi)的底部，該彈性部件上設有所述的長方體形重物；所述的帶軸孔的槽型滑道豎直設置在密封箱內(nèi)，所述的長方體形重物位于帶軸孔的槽型滑道內(nèi)側(cè)與該側(cè)的密封箱箱壁之間，并能夠在彈性部件的作用下沿所述帶軸孔的槽型滑道相對所述的水面浮體進行上下振動；也就是說，由于彈性部件的支持，長方體形重物和水面浮體的上下運動在時間上錯開而使長方體形重物在帶軸孔的槽型滑道內(nèi)相對水面浮體發(fā)生上下振動；所述的轉(zhuǎn)軸安裝在帶軸孔的槽型滑道的軸孔處，轉(zhuǎn)軸上的齒輪與長方體形重物前表面的齒槽構(gòu)成齒條結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸的另一端與增速變向機構(gòu)相連；所述的發(fā)光裝置包含發(fā)光器件和蓄電池；所述的電力變換裝置能夠?qū)l(fā)電機的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸送給所述的發(fā)光器件和蓄電池。通過長方體形重物在波浪能的作用下上下振動接收波浪涌動的能量，通過齒條結(jié)構(gòu)、機械傳動軸、增速變向機構(gòu)將該能量轉(zhuǎn)換為高速旋轉(zhuǎn)的機械能，通過機電轉(zhuǎn)換機構(gòu)，電力變換裝置將該高速旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電能輸送到蓄電池和發(fā)光器件，從而達到存儲電能和驅(qū)動發(fā)光器件發(fā)光的目的。

上述的利用波浪能的船舶航道浮標，其中，所述的增速變向機構(gòu)包含大齒輪和內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)；大齒輪的主動齒與內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)的棘輪從動齒嚙合，內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)的棘爪和輪轂棘輪從動齒嚙合，輪轂棘輪主動齒與發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸上的齒痕嚙合。

上述的利用波浪能的船舶航道浮標，其中，所述的大齒輪安裝在所述轉(zhuǎn)軸的末端，使轉(zhuǎn)軸與增速變向機構(gòu)相連；該轉(zhuǎn)軸在所述長方體形重物的上下振動作用下通過齒條結(jié)構(gòu)帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，再通過速變向機構(gòu)帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸，由發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能。

上述的利用波浪能的船舶航道浮標，其中，所述的發(fā)電機與電力變換裝置連接；所述的電力變換裝置包含整流-濾波-穩(wěn)壓單元、蓄能單元和光控驅(qū)動單元；發(fā)電機、電力變換裝置、蓄電池和發(fā)光器件組成波浪能浮標的電路系統(tǒng)。整流-濾波-穩(wěn)壓單元用于將交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電，蓄能單元用以存儲剩余電能，并在蓄電池與發(fā)光器件之間調(diào)配，光控驅(qū)動單元用以控制電力；所述的整流-濾波-穩(wěn)壓單元包含整流橋Br、限流電阻R1、TVS（Transient?Voltage?Suppresso，瞬態(tài)抑制二極管）器件、濾波電容C1、穩(wěn)壓限流電阻R2和穩(wěn)壓管D1；所述的蓄能單元包含隔離二極管D2和緩沖電容C2，并與蓄電池Ba連接；所述的光驅(qū)動單元包含光電開關(guān)LCS，并與發(fā)光器件La連接。