一种组合式海洋能发电设备及其使用方法

1.本发明涉及海洋能发电技术领域，特别涉及一种组合式海洋能发电设备及其使用方法。


背景技术：

2.海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等形式存在于海洋之中。海洋能的利用是指利用一定的方法、设备把各种海洋能转换成电能或其他可利用形式的能。由于海洋能具有可再生性和不污染环境等优点，因此是一种亟待开发的具有战略意义的新能源。
3.目前，现有的海洋能发电设备在使用时，通常存在以下缺陷：1、现有的设备在对海洋能进行发电时，使用效果差、安装复杂、稳定性能低，设备容易受到外界环境干扰发生晃动甚至损坏，影响设备的使用寿命；2、现有的设备在对海洋能进行发电时，只能够针对一种海洋能进行发电利用，导致海洋能的利用率低、发电效果差，影响设备的使用效果。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本发明可以解决现有的设备在对海洋能进行发电时，使用效果差、安装复杂、稳定性能低，设备容易受到外界环境干扰发生晃动甚至损坏，影响设备的使用寿命，而且现有的设备在对海洋能进行发电时，只能够针对一种海洋能进行发电利用，导致海洋能的利用率低、发电效果差，影响设备的使用效果等难题。
6.(二)技术方案
7.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种组合式海洋能发电设备，包括底板、固定装置和发电装置,所述的底板呈矩形结构，底板下端对称安装有固定装置，底板下端上端均匀安装有发电装置。
8.所述的固定装置包括固定座、固定柱和固定机构，所述的底板下端均匀安装有固定座，固定座下端固定安装有固定柱，固定柱呈锥形结构，固定柱内部设置有空腔，空腔内部安装有固定机构，具体工作时，固定柱可以插入海底地面内部，固定机构可以有效的保证固定柱与海底地面之间连接的牢固性，防止发生晃动。
9.所述的发电装置包括发电箱、连接杆、支撑架、转动机构和浮子机构，所述的底板上端均匀安装有发电箱，发电箱呈矩形结构，发电箱中部设置有圆形空槽，圆形空槽内部安装有连接杆，连接杆下端外侧安装有支撑架，支撑架下端安装在发电箱上，连接杆中部安装有转动机构，连接杆上端安装有浮子机构，具体工作时，转动机构可以根据海洋洋流的特性对海流能进行利用，当海洋产生较大的波浪时，浮子机构受波浪的作用下沉入海水面内部，浮子机构通过连接杆带动发电箱进行发电工作，进而可以实现对海洋波浪能进行利用，当海洋对浮子机构进行拍打时，浮子机构受力发生形变而实现自发电的功能，进而可以起到
对多种海洋能同时利用的作用，提高了海洋能的利用率。
10.所述的发电箱包括箱体、滑动杆、连接弹簧、转动齿轮、齿条板、调节齿轮和发电机，所述的箱体安装在底板上，箱体内部中部设置有滑动杆，滑动杆呈t型结构，滑动杆上端与连接杆下端的滑动槽滑动连接，滑动杆上端与滑动槽之间安装有连接弹簧，箱体内部对称设置有凹槽，凹槽与圆形空槽相连通，凹槽内部通过轴承安装有转动齿轮，转动齿轮内侧啮合有调节齿轮，调节齿轮安装在发电机的输入轴上，发电机安装在凹槽内部，转动齿轮外侧啮合有齿条板，齿条板安装在连接杆外侧，具体工作时，当海洋产生较大的波浪时，波浪拍打浮子机构带动连接杆上下运动，连接杆通过转动齿轮带动发电机进行发电，进而可以实现对波浪能进行利用的功能。
11.所述的转动机构包括转动电机、丝杆、螺纹座、限位杆、限位槽、转动架和涡轮发电机，所述的连接杆中部内侧设置有连接槽，连接槽内部上端通过电机座安装有转动电机，转动电机的输出轴上安装有丝杆，丝杆下端通过销轴与连接杆相连接，丝杆上均匀设置有螺纹座，螺纹座外侧对称安装有限位杆，连接杆中部外侧通过滑动配合的方式连接有转动架，转动架内侧均匀设置有限位槽，转动架外侧安装有涡轮发电机，具体工作时，根据所安装地区海洋洋流的特性，通过转动电机带动丝杆转动，丝杆通过限位杆对涡轮发电机的转向位置进行调节，使得涡轮发电机与海洋洋流方向一致，海洋洋流进而可以带动涡轮发电机持续性发电工作。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述的浮子机构包括漂浮板、连接板、复位弹簧、发电杆和弹性垫，所述的漂浮板安装在连接杆上端，漂浮板截面呈u型结构，漂浮板内部左端通过销轴安装有连接板，连接板右端与漂浮板中部之间通过销轴安装有发电杆，发电杆外侧对称设置有复位弹簧，漂浮板内部右侧安装有弹性垫，具体工作时，当波浪对连接板进行拍打时，连接板通过销轴向内转动，连接板进行带动发电杆进行收缩运动，发电杆进而可以进行发电，复位弹簧起到复位的作用，弹性垫可以防止发电杆发生碰撞造成损坏。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述的发电杆包括连接架、隔板、主动齿轮、滑动板和微型发电机，所述的连接架截面呈矩形中空结构，连接架内部安装有隔板，隔板上端均匀安装有微型发电机，隔板下端通过销轴均匀安装有主动齿轮，主动齿轮与微型发电机的输入轴相连接，隔板下端中部通过滑动配合的方式连接有滑动板，滑动板外侧均匀设置有卡齿，卡齿与主动齿轮相啮合，具体工作时，当发电杆进行收缩运动时，滑动板外侧的卡齿通过主动齿轮带动微型发电机进行发电。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述的支撑架包括支撑杆、固定环和转动环，所述的连接杆下侧设置有固定环，固定环下端通过支撑杆安装在发电箱上端，固定环内部安装有转动环，转动环内部均匀安装有滚珠，具体工作时，固定环可以起到对连接杆进行支撑限位的作用，转动环内的滚珠可以减少摩擦，利于连接杆上下运动。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述的固定机构包括固定杆、转动座、支杆和连接弹簧，所述的固定杆安装在空腔内部，固定杆外侧均匀安装有转动座，转动座内部通过销轴安装有支杆，支杆上端与固定杆之间安装有连接弹簧，具体工作时，支杆可以增大与海底地面之间的接触面积，增强固定柱与海底地面之间的牢固性，避免发生晃动。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述的限位槽沿转动架内侧壁斜向下设置，限位槽内部通过滑动配合的方式与限位杆外端相连接，限位杆外侧呈弧形结构。
17.此外，本发明还提供了一种组合式海洋能发电设备的使用方法，包括以下步骤：
18.s1、人工将本发明安装在海洋底面上，并将固定装置插入海洋海底面内部，保证本发明在的牢固性，避免发生晃动的现象；
19.s2、根据所安装地区海洋洋流的特性，通过转动电机带动丝杆转动，丝杆通过限位杆对涡轮发电机的转向位置进行调节，使得涡轮发电机与海洋洋流方向一致，海洋洋流进而可以带动涡轮发电机持续性发电工作；
20.s3、当海洋产生较大的波浪时，浮子机构受波浪的作用下沉入海水面内部，浮子机构通过连接杆带动发电箱进行发电工作，进而可以实现对海洋波浪能进行利用；
21.s4、当海洋对浮子机构进行拍打时，浮子机构受力发生形变而实现自发电的功能，进而可以起到对海洋能高效利用的作用。
22.(三)有益效果
23.1.本发明提供的组合式海洋能发电设备及其使用方法，其采用组合式的发电方式，可以同时对波浪能、洋流能等多种海洋能同时进行利用，利用效果好、发电效率高，利于设备的长期发电使用；
24.2.本发明提供的组合式海洋能发电设备及其使用方法，其固定装置可以与海底地面插接固定，使用效果好、安装简单、稳定性能高，设备不容易受到外界环境干扰，避免发生晃动甚至损坏的现象，保证设备的使用寿命。
25.3.本发明提供的组合式海洋能发电设备及其使用方法，其浮子机构既可以对海洋波浪能进行利用，同时又可以根据波浪能产生的动能进行自行发电，可以有效的提高了海洋能的利用率。
附图说明
26.图1是本发明的立体结构示意图；
27.图2是本发明的平面结构示意图；
28.图3是本发明底板与固定装置之间的结构示意图；
29.图4是本发明底板、发电箱、连接杆与支撑架之间的剖面结构示意图；
30.图5是本发明连接杆与转动机构之间的剖面结构示意图；
31.图6是本发明转动架与限位槽之间的剖面结构示意图；
32.图7是本发明发电杆的第一剖面结构示意图；
33.图8是本发明发电杆的第二剖面结构示意图。
具体实施方式
34.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
35.如图1至图8所示，一种组合式海洋能发电设备，包括底板1、固定装置2和发电装置3,所述的底板1呈矩形结构，底板1下端对称安装有固定装置2，底板1下端上端均匀安装有发电装置3。
36.所述的固定装置2包括固定座21、固定柱22和固定机构23，所述的底板1下端均匀安装有固定座21，固定座21下端固定安装有固定柱22，固定柱22呈锥形结构，固定柱22内部
设置有空腔，空腔内部安装有固定机构23，具体工作时，固定柱22可以插入海底地面内部，固定机构23可以有效的保证固定柱22与海底地面之间连接的牢固性，防止发生晃动。
37.所述的固定机构23包括固定杆231、转动座232、支杆233和连接弹簧234，所述的固定杆231安装在空腔内部，固定杆231外侧均匀安装有转动座232，转动座232内部通过销轴安装有支杆233，支杆233上端与固定杆231之间安装有连接弹簧234，具体工作时，支杆233可以增大与海底地面之间的接触面积，增强固定柱22与海底地面之间的牢固性，避免发生晃动。
38.所述的发电装置3包括发电箱31、连接杆32、支撑架33、转动机构34和浮子机构35，所述的底板1上端均匀安装有发电箱31，发电箱31呈矩形结构，发电箱31中部设置有圆形空槽，圆形空槽内部安装有连接杆32，连接杆32下端外侧安装有支撑架33，支撑架33下端安装在发电箱31上，连接杆32中部安装有转动机构34，连接杆32上端安装有浮子机构35，具体工作时，转动机构34可以根据海洋洋流的特性对海流能进行利用，当海洋产生较大的波浪时，浮子机构35受波浪的作用下沉入海水面内部，浮子机构35通过连接杆32带动发电箱31进行发电工作，进而可以实现对海洋波浪能进行利用，当海洋对浮子机构35进行拍打时，浮子机构35受力发生形变而实现自发电的功能，进而可以起到对多种海洋能同时利用的作用，提高了海洋能的利用率。
39.所述的发电箱31包括箱体311、滑动杆312、连接弹簧313、转动齿轮314、齿条板315、调节齿轮316和发电机317，所述的箱体311安装在底板1上，箱体311内部中部设置有滑动杆312，滑动杆312呈t型结构，滑动杆312上端与连接杆32下端的滑动槽滑动连接，滑动杆312上端与滑动槽之间安装有连接弹簧313，箱体311内部对称设置有凹槽，凹槽与圆形空槽相连通，凹槽内部通过轴承安装有转动齿轮314，转动齿轮314内侧啮合有调节齿轮316，调节齿轮316安装在发电机317的输入轴上，发电机317安装在凹槽内部，转动齿轮314外侧啮合有齿条板315，齿条板315安装在连接杆32外侧，具体工作时，当海洋产生较大的波浪时，波浪拍打浮子机构35带动连接杆32上下运动，连接杆32通过转动齿轮314带动发电机317进行发电，进而可以实现对波浪能进行利用的功能。
40.所述的支撑架33包括支撑杆331、固定环332和转动环333，所述的连接杆32下侧设置有固定环332，固定环332下端通过支撑杆331安装在发电箱31上端，固定环332内部安装有转动环333，转动环333内部均匀安装有滚珠，具体工作时，固定环332可以起到对连接杆32进行支撑限位的作用，转动环333内的滚珠可以减少摩擦，利于连接杆32上下运动。
41.所述的转动机构34包括转动电机341、丝杆342、螺纹座343、限位杆344、限位槽345、转动架346和涡轮发电机347，所述的连接杆32中部内侧设置有连接槽，连接槽内部上端通过电机座安装有转动电机341，转动电机341的输出轴上安装有丝杆342，丝杆342下端通过销轴与连接杆32相连接，丝杆342上均匀设置有螺纹座343，螺纹座343外侧对称安装有限位杆344，连接杆32中部外侧通过滑动配合的方式连接有转动架346，转动架346内侧均匀设置有限位槽345，转动架346外侧安装有涡轮发电机347，所述的限位槽345沿转动架346内侧壁斜向下设置，限位槽345内部通过滑动配合的方式与限位杆344外端相连接，限位杆344外侧呈弧形结构，具体工作时，根据所安装地区海洋洋流的特性，通过转动电机341带动丝杆342转动，丝杆342通过限位杆344对涡轮发电机347的转向位置进行调节，使得涡轮发电机347与海洋洋流方向一致，海洋洋流进而可以带动涡轮发电机347持续性发电工作。
42.所述的浮子机构35包括漂浮板351、连接板352、复位弹簧353、发电杆354和弹性垫355，所述的漂浮板351安装在连接杆32上端，漂浮板351截面呈u型结构，漂浮板351内部左端通过销轴安装有连接板352，连接板352右端与漂浮板351中部之间通过销轴安装有发电杆354，发电杆354外侧对称设置有复位弹簧353，漂浮板351内部右侧安装有弹性垫355，具体工作时，当波浪对连接板352进行拍打时，连接板352通过销轴向内转动，连接板352进行带动发电杆354进行收缩运动，发电杆354进而可以进行发电，复位弹簧353起到复位的作用，弹性垫355可以防止发电杆354发生碰撞造成损坏。
43.所述的发电杆354包括连接架3541、隔板3542、主动齿轮3543、滑动板3544和微型发电机3545，所述的连接架3541截面呈矩形中空结构，连接架3541内部安装有隔板3542，隔板3542上端均匀安装有微型发电机3545，隔板3542下端通过销轴均匀安装有主动齿轮3543，主动齿轮3543与微型发电机3545的输入轴相连接，隔板3542下端中部通过滑动配合的方式连接有滑动板3544，滑动板3544外侧均匀设置有卡齿，卡齿与主动齿轮3543相啮合，具体工作时，当发电杆354进行收缩运动时，滑动板3544外侧的卡齿通过主动齿轮3543带动微型发电机3545进行发电。
44.此外，本发明还提供了一种组合式海洋能发电设备的使用方法，包括以下步骤：
45.s1、人工将本发明安装在海洋底面上，并将固定装置2插入海洋海底面内部，保证本发明在的牢固性，避免发生晃动的现象；
46.s2、根据所安装地区海洋洋流的特性，通过转动电机341带动丝杆342转动，丝杆342通过限位杆344对涡轮发电机347的转向位置进行调节，使得涡轮发电机347与海洋洋流方向一致，海洋洋流进而可以带动涡轮发电机347持续性发电工作；
47.s3、当海洋产生较大的波浪时，浮子机构35受波浪的作用下沉入海水面内部，浮子机构35通过连接杆32带动发电箱31进行发电工作，进而可以实现对海洋波浪能进行利用；
48.s4、当海洋对浮子机构35进行拍打时，浮子机构35内的连接板352通过销轴向内转动，连接板352进行带动发电杆354进行收缩运动，发电杆354进而可以进行发电，复位弹簧353起到复位的作用，弹性垫355可以防止发电杆354发生碰撞造成损坏，进而可以起到对海洋能高效利用的作用。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。