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一种全天候波浪能发电系统及应用

  • 专利类型:发明专利
  • 有效期:2019-12-27至2021-12-27
  • 发布日期:2019-12-27
  • 技术成熟度:可以量产
交易价格: ¥面议
  • 法律状态核实
  • 签署交易协议
  • 代办官方过户
  • 交易成功

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  • 申请号 CN201610119237.0 
  • 公开号 CN105626364A 
  • 申请日 2016/03/03 
  • 公开日 2016/06/01 
  • 申请人 高晔  
  • 优先权日期  
  • 发明人 高晔 高军生  
  • 主分类号 F03B13/18 
  • 申请人地址 121000 辽宁省锦州市黑山县大虎山镇初级中学 
  • 分类号 F03B13/18 
  • 专利代理机构 沈阳杰克知识产权代理有限公司 21207 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 胡洋 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态 发明专利申请公布
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    项目简介

    本发明创造公开全天候波浪能发电系统,包括主杆,升降舱,主舱和浮子;浮子通过浮子柄与主舱连接;主舱通过主舱柄与升降舱连接,主舱柄的首端延伸至主舱内,主舱内设发电机、变速箱、齿轮组件和转轴II,浮子柄的尾端安装在转轴II上,浮子柄的首端与浮子尾部固定连接;齿轮组件将浮子的上下运动转化成单向运动,经变速箱带动发电机发电;转轴II上装有电磁制动器II;升降舱安装在主杆的顶端,升降舱的一端设转轴Ⅰ,转轴Ⅰ上装有电磁制动器Ⅰ;主舱柄的尾端安装在转轴Ⅰ上;主杆的底端固定在海底;主杆、升降舱、主舱与浮子的连接处均设有电路旋转接触头。该系统无论海平面升或降均能时刻发电,可把巨大风浪对系统的损害程度降到最低。

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  • 02

    说明书


    1.全天候波浪能发电系统,其特征在于,包括主杆(1),升降舱(2),主舱(3)和浮子(4);所述浮子(4),受海浪的作用上下运动,并通过浮子柄(4a)与主舱(3)连接;所述主舱(3),通过主舱柄(3a)与升降舱(2)连接,主舱柄(3a)的尾端连接升降舱(2),主舱柄(3a)的首端延伸至主舱(3)的舱室内,主舱(3)的舱室内设有发电机(13)、变速箱(12)、齿轮组件和转轴Ⅱ(32),所述浮子柄(4a)的尾端安装在转轴Ⅱ(32)上,浮子柄(4a)的首端与浮子(4)尾部固定连接;所述浮子(4)的上下运动通过浮子柄(4a)和转轴Ⅱ(32)传递给齿轮组件,所述齿轮组件将浮子(4)的上下运动转化成单向运动,经变速箱(12)带动发电机(13)发电;转轴Ⅱ(32)上装有电磁制动器Ⅱ(5b);所述升降舱(2),安装在主杆(1)的顶端,与主杆(1)转动连接,升降舱(2)的一端有转轴Ⅰ(31),转轴Ⅰ(31)上装有电磁制动器Ⅰ(5a);主舱柄(3a)的尾端安装在转轴Ⅰ(31)上;所述主杆(1),用于将该波浪能发电系统固定在海中,所述主杆(1)的底端固定在海底;所述主杆(1)与升降舱(2)的连接处、升降舱(2)与主舱柄(3a)的连接处、主舱(3)与浮子柄(4a)的连接处均设有电路旋转接触头(10),总控设备中的导线束由主杆(1)下面进入主杆(1)内部并向上至主杆(1)顶端,通过电路旋转接触头(10)的触点与升降舱(2)内的导线束相接,升降舱(2)内的导线束通过电路旋转接触头(10)的触点与主舱柄(3a)内的导向线束相接,主舱柄(3a)内的导向线束再由主舱柄(3a)进入主舱(3)内,主舱(3)内的导线束再通过电路旋转接触头(10)的触点与浮子柄(4a)内的导线束相接。
    2.根据权利要求1所述的全天候波浪能发电系统,其特征在于,所述齿轮组件包括位于主舱柄(3a)首端并安装在转轴Ⅱ(32)上的主齿轮(16),分别与主齿轮(16)连接的正转棘轮(14a)和反转棘轮(14b),以及与正转棘轮(14a)连接的齿轮Ⅰ(15a),与反转棘轮(14b)连接的齿轮Ⅱ(15b);齿轮Ⅰ(15a)与齿轮Ⅱ(15b)啮合,变速箱(12)与齿轮Ⅰ(15a)啮合;浮子(4)的上下运动通过浮子柄(4a)和转轴Ⅱ(32)传动给主齿轮(16),使主齿轮(16)做往复运动,从而通过正转棘轮(14a)带动齿轮Ⅰ(15a)旋转或反转棘轮(14b)带动齿轮Ⅱ(15b)旋转;变速箱(12)在齿轮Ⅰ(15a)带动下使得变速箱(12)内的齿轮组高速转动,从而带动发电机(13)发电。
    3.根据权利要求1所述的全天候波浪能发电系统,其特征在于,所述内腔中部设有隔板,将浮子(4)内腔一分为二,位于浮子(4)头部为帽式胶囊(23),帽式胶囊(23)的内腔设有气囊(22);位于浮子(4)尾部的内腔设有储气瓶(17),用于将气囊(22)内的气体压缩进储气瓶(17)的空气压缩机(19),用于对浮子(4)尾部内腔注水的注水泵(18a)和用于对浮子(4)尾部内腔排水的排水泵(18b),浮子(4)上还设有进出水口,注水泵(18a)和排水泵(18b)分别通过管路与进出水口连接。
    4.根据权利要求3所述的全天候波浪能发电系统,其特征在于,在浮子(4)尾部的内腔,位于注水泵(18a)与进出水口之间的管路上设有电磁阀Ⅰ(21a),位于排水泵(18b)与进出水口之间的管路上设有电磁阀Ⅱ(21b),位于储气瓶(17)和空气压缩机(19)之间管路上设有电磁阀Ⅲ(21c),位于储气瓶(17)和气囊(22)之间的管路上设有电磁阀IV(21d),隔板上位于浮子(4)头部内腔的一侧设有压力开关Ⅲ(24),压力开关Ⅲ(24)通过浮子(4)头部帽式胶囊(23)内腔的压力控制其通或断;所述隔板上还设有压力开关Ⅰ(25a)和压力开关Ⅱ(25b),压力开关Ⅰ(25a)和压力开关Ⅱ(25b)并联后接到总控设备的电路中,压力开关Ⅰ(25a)通过浮子(4)头部帽式胶囊(23)内腔压力控制其通或断,压力开关Ⅱ(25b)通过气囊(22)内的压力控制其通或断;所述电磁阀Ⅰ(21a)、电磁阀IV(21d)和注水泵(18a)并联再与压力开关Ⅲ(24)串联后接到总控设备的电路中;所述电磁阀Ⅱ(21b)和排水泵(18b)并联后与压力开关Ⅰ(25a)串联,所述电磁阀Ⅲ(21c)和压缩机(19)并联后与压力开关Ⅱ(25b)串联。
    5.根据权利要求1所述的全天候波浪能发电系统,其特征在于,所述升降舱(2)内还设有半圆形电阻条(7a)和电刷Ⅰ(6a),所述半圆形电阻条(7a)固装在升降舱(2)内侧壁上,所述电刷Ⅰ(6a)的一端固定在转轴Ⅰ(31)上,电刷Ⅰ(6a)的另一端作用于半圆形电阻条(7a),电刷Ⅰ(6a)在转轴Ⅰ(31)的带动下与半圆形电阻条(7a)滑动连接。
    6.根据权利要求1所述的全天候波浪能发电系统,其特征在于,所述主舱(3)内还设有圆形电阻条(7b)和电刷Ⅱ(6b),所述圆形电阻条(7b)固装在主舱(3)内侧壁上,所述电刷Ⅱ(6b)的一端固定在转轴Ⅱ(32)上,电刷Ⅱ(6b)的另一端作用于圆形电阻条(7b),电刷Ⅱ(6b)在转轴Ⅱ(32)的带动下在圆形电阻条(7b)上往复滑动。
    7.全天候波浪能发电系统的应用,其特征在于,通过主杆(1)将该系统安装在海中,1)当主舱(3)中转轴Ⅱ(32)的轴心线高于海平面即时高度时,升降舱(2)中的电磁制动器Ⅰ(5a)解除对转轴Ⅰ(31)的锁定状态,使转轴Ⅰ(31)转动,主舱(3)中的电磁制动器Ⅱ(5b)锁定转轴Ⅱ(32),主舱(3)和浮子(4)整体随浪下落;当转轴Ⅱ(32)的轴心线到达海平面即时高度时,升降舱(2)中的电磁制动器Ⅰ(5a)锁定转轴Ⅰ(31),主舱(3)中的电磁制动器Ⅱ(5b)解除对转轴Ⅱ(32)的锁定状态,该系统正常工作;2)当主舱(3)中转轴Ⅱ(32)的轴心线低于海平面即时高度时,升降舱(2)中的电磁制动器Ⅰ(5a)解除对转轴Ⅰ(31)的锁定状态,使转轴Ⅰ(31)转动,主舱(3)中的电磁制动器Ⅱ(5b)锁定转轴Ⅱ(32),主舱(3)和浮子(4)整体在海浪的冲击下随浪上升;当转轴Ⅱ(32)的轴心线到达海平面即时高度时,升降舱(2)中的电磁制动器Ⅰ(5a)锁定转轴Ⅰ(31),主舱(3)中的电磁制动器Ⅱ(5b)解除对转轴Ⅱ(32)的锁定状态,该系统正常工作。
    8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,总控设备上设有电流表A1和电流表A2,所述电流表A1通过导线束与半圆形电阻条(7a)连接,所述电流表A2通过导线束与圆形电阻条(7b)连接;1)当主舱(3)中转轴Ⅱ(32)的轴心线高于海平面即时高度时,观察电流表A2示数,当A2角度最小时,即浮子(4)在海浪的波峰处,电磁制动器Ⅰ(5a)解除对转轴Ⅰ(31)的锁定状态,电磁制动器Ⅱ(5b)锁定转轴Ⅱ(32),主舱(3)和浮子(4)整体随浪下落;观察电流表A1示数,由于与电流表A1串联的半圆形电阻条(7a)电阻增加,电流表A1的示数逐渐减小,当电流表A1指针到达此时海平面即时高度所对应的电阻时,电磁制动器Ⅰ(5a)锁定转轴Ⅰ(31),电磁制动器Ⅱ(5b)解除对转轴Ⅱ(32)的锁定状态,系统正常工作;2)当主舱(3)中转轴Ⅱ(32)的轴心线低于海平面即时高度时,观察电流表A2示数,当电流表A2角度最大时,即浮子(4)在海浪的波谷处,电磁制动器Ⅰ(5a)解除对转轴Ⅰ(31)的锁定状态,电磁制动器Ⅱ(5b)锁定转轴Ⅱ(32),主舱(3)和浮子(4)整体在海浪的冲击下随浪上升,观察电流表A1,由于与电流表A1串联的半圆形电阻条7a电阻减小,电流表A1的示数逐渐增大,当电流表A1指针到此时海平面即时高度所对应的电阻时,电磁制动器Ⅰ(5a)锁定转轴Ⅰ(31),电磁制动器Ⅱ(5b)解除对转轴Ⅱ(32)的锁定状态,系统开始正常工作。
    9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,1)当风浪大于该系统所承受的能力时,打开电磁阀Ⅱ(21b)和电磁阀Ⅲ(21c),排水泵(18b)排水,浮子头部内腔的压强逐渐减少,直至压力开关Ⅰ25a断开,排水泵(18b)停止排水,电磁阀Ⅱ(21b)关闭;同时空气压缩(19)把气囊(22)内气体逐渐压缩到储气瓶(17)内,气囊(22)内气体压强逐渐减小,直至压力开关Ⅱ(25b)断开,电磁阀Ⅲ(21c)关闭,空气压缩(19)停止工作;同时电磁制动器Ⅰ(5a)解除对转轴Ⅰ(31)的锁定状态,电磁制动器Ⅱ(5b)锁定转轴Ⅱ(32),由于此时浮子(4)体积逐渐减小,主舱(3)和浮子(4)整体重量逐渐大于所受的浮力,缓缓沉入水中,至此下沉过程完成,电磁制动器Ⅰ(5a)锁定转轴Ⅰ(31),电磁制动器Ⅱ(5b)解除对转轴Ⅱ(32)的锁定状态,此时浮子(4)体积最小;2)当风浪小于系统所承受的能力时,打开电磁阀Ⅰ(21a)和电磁阀IV(21d),储气瓶(17)内高压气体迅速冲入气囊(22)内,同时电磁制动器Ⅰ(5a)解除对转轴Ⅰ(31)的锁定状态,电磁制动器Ⅱ(5b)锁定转轴Ⅱ(32),气囊(22)充气产生浮力,使主舱(3)和浮子(4)整体上浮,直至主舱(3)和浮子(4)整体浮出水面,上浮过程完成,电磁制动器Ⅰ(5a)锁定转轴Ⅰ(31),电磁制动器Ⅱ(5b)解除对转轴Ⅱ(32)的锁定状态,注水泵(18a)向浮子头部内腔注水,浮子头部内腔水压逐渐增加,直至压力开关Ⅲ(24)在水压的作用下断开,电磁阀Ⅰ(21a)和电磁阀IV(21d)关闭,注水泵(18a)停止注水。

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