[發明專利]一種為海洋浮標提供電能的波浪發電裝置

在審

• 申請號: 201610200897.1
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105756847A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 邱守強;葉家瑋;王冬姣;蘇成;梁富琳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18;F03B11/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種波浪發電裝置，尤其涉及一種可以為海洋浮標等觀測設備連續供電的搖擺式波浪發電裝置。

背景技術

環境、能源及人口壓力加速了人類開發海洋的步伐，為了探明海洋氣候、水文、漁業及礦產資源，以及海防安全的需要，在遼闊的海洋中人們布放了大量的海洋浮標等觀測設備，這些觀測設備的電力能源供給多數是以可充放或者一次性蓄電池，或者是以太陽能發電的形式完成的，顯而易見，上述現有的供電形式不具有連續性、安全性等可靠性。比如惡劣天氣下太陽能發電將受到限制，同時，當浮標在較深水深工作時太陽能發電同樣受到限制，這些都制約了深水海底探測的實現。另一方面，海洋中擁有豐富的波浪能資源，波浪能作為一種可再生可持續的能源形式具有較大的開發前景，波浪能發電技術也有一定的進步。而海洋波浪能不受氣候影響，在一定水深處仍然存在波浪波動，同時海洋深處經常有內波的存在，因此利用波浪能發電給處于波浪中的海洋浮標等觀測傳感設備供電是一種十分可行的技術方案。

本發明針對當前海洋浮標等觀測設備的供電需求,設計出一種可以利用海洋波浪能連續供電的浮標裝置。可以將本發明的技術方案作為一個能源供給模塊，集成在現有的海洋浮標觀測設備內部，即可實現對設備的可持續供電。當然也可以作為獨立的供電浮體通過外部電纜的連接形式實現不同觀測設備間較遠距離的能源供給。本發明針對現有技術方案的缺陷進行設計，符合當前可再生能源和海洋資源開發的需求，因此具有較好的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用波浪能為海洋浮標等觀測設備不間斷供電的發電裝置。在海浪作用下，通過密閉體浮體內擺陀的搖擺運動，帶動變速齒輪組的旋轉運動，進而實現電能的輸出。該種基于波浪能發電的海洋浮標不受氣候變化和工作吃水深度要素的影響，可以實現全氣候、全方位無間斷的正常工作，并延長其了使用壽命，同時也提高了其抗風浪生存能力。

本發明的技術方案如下：

一種為海洋浮標提供電能的波浪發電裝置，包括浮體、設置在所述浮體內的內部發電機構,所述內部發電機構包括：直流發電機、兩平行設置的支架、兩端通過軸承及軸承座轉動架設在兩支架之間的轉軸、固定設置在所述轉軸中部的擺陀、驅動連接于所述轉軸與直流發電機輸入軸之間的增速齒輪組、與直流發電機輸出端電路連接的整流器。

波浪作用下浮體搖擺升沉運動時，擺陀繞旋轉軸前后自由擺動，同時帶動轉軸共軸旋轉，轉軸3帶動增速齒輪組實現增速運動，進而帶動直流發電機發電。同時，還可以聯合現有的太陽能浮標實現多種能源互補的綜合系統。

進一步地，還包括通過電路連接整流器輸出端的蓄電池，所述直流發電機輸出電流經由整流器調整方向后可以直接供給測量傳感設備使用，也可以將多余的電給蓄電池充電備用。

進一步地，所述浮體1包括筒體和頂端蓋，并由系泊裝置連接于海底，浮體可以在波浪作用下搖擺升沉運動，正常工作。

進一步地，所述波浪發電裝置集成設置于海洋浮標內部，或作為獨立的波浪發電裝置，通過外接電纜為多個不同距離、水深分布的海洋浮標提供電能。

進一步地，所述擺陀呈“W”形,所述擺陀(2)帶動轉軸可以實現360度全周期旋轉，不受海況及機構干涉影響。

進一步地，所述的軸承為密封軸承，降低腐蝕影響，提高裝置運行的穩定性及可靠性。

相比現有技術，本發明的有益效果是：本發明通過利用可再生的海洋波浪能進行能量轉換，將波浪能轉換為擺陀的機械能，進而帶動發電機輸出電能為浮標等海洋觀測設備供電，可以實現電能的連續穩定輸出，保證海上設備全氣候、全海域正常工作和生存能力的功能，具有很好的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明的一種為海洋浮標提供電能的波浪發電裝置的結構透視圖。

圖2是本發明的一種為海洋浮標提供電能的波浪發電裝置的部分爆炸圖。

圖3是本發明的一種為海洋浮標提供電能的波浪發電裝置內部發電機構圖。

圖4是本發明的一種為海洋浮標提供電能的波浪發電裝置的工作原理圖。

圖中所示為：1-浮體；1-1-頂端蓋；1-2-筒體；2-擺陀；3-轉軸；4-增速齒輪組；5-直流發電機；6-整流器；7-蓄電池；8-測量傳感設備；9-支架；10-軸承座。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的發明目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發明的實施方式并不因此限定于以下實施例。