一种多能互补海上发电装置的制作方法

本发明属于发电设备技术领域，涉及一种多能互补海上发电装置。

背景技术：

太阳能、风能和海洋能作为储量大、分布广的可再生清洁能源，其开发和利用已得到各国政府和研究机构的高度重视。为充分利用海上能源以及减少海上发电成本，海上多能联合发电成为当前新能源领域关注的热点之一。

目前国内外主要是利用一种或两种海上能源进行发电，而直接利用三种及以上能源联合发电方面的研究较少。而且两种能源结合发电的效率也不高，如太阳能和波浪能结合，但是太阳能电池板的清洁维护不及时，降低了太阳能的发电效率，最终导致发电量不高。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多能互补海上发电装置，能够充分利用海上能源，增加发电量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种多能互补海上发电装置，包括浮体；

发电箱，所述发电箱通过若干个支撑柱固设在浮体的上侧面上，所述发电箱的横截面呈圆形，所述发电箱内设有空腔；

若干个第一发电机构，若干个所述第一发电机构沿周向设置在发电箱的侧壁上，所述第一发电机构具有:第一转轴，所述第一转轴水平转动设置在发电箱的外侧；第一通孔，所述第一通孔开设在第一转轴正对的发电箱侧壁上；第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆的一端分别固连在第一转轴的相对两侧，所述第一连接杆的另一端穿过第一通孔延伸至空腔内且端部竖直固连有弧形齿条，所述第二连接杆的另一端铰接有转动结构，所述转动结构能够利用波浪的上下浮动带动第二连接杆上下转动；第一发电结构，所述第一发电结构设置在空腔内，所述第一发电结构能够利用弧形齿条的上下转动进行发电；

固定板，所述固定板通过若干个支撑杆固设在发电箱的顶部，所述固定板上固设有环形的太阳能电池板；

清洁机构，所述清洁机构设置在固定板上，所述清洁机构能够利用风能清洁太阳能电池板上的灰尘；

第二发电机构，所述第二发电机构设置在发电箱上，所述第二发电机构能够利用风能进行发电。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述转动结构包括：

浮筒，所述浮筒的下端设有开口，所述第二连接杆远离第一转轴的一端与浮筒的上端铰接；

弹性膜，所述弹性膜水平固设在浮筒内，所述弹性模和浮筒顶部之间形成有储气腔。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述浮筒的下端呈外扩喇叭状。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述空腔内设有蓄电池，所述第一发电结构包括：

第二转轴，所述第二转轴转动设置在空腔内，所述第二转轴上固设有第一齿轮，所述第一齿轮和弧形齿条啮合连接；

第一发电机，所述第一发电机固设在空腔内，所述第一发电机和第二转轴传动连接，所述第一发电机和蓄电池电连接。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述清洁机构包括：

第六转轴，所述第六转轴竖直转动设置在固定板的上侧面上，所述第六转轴的上端水平固连有水平杆；

导风板，所述导风板竖直固连在水平杆的一端，所述导风板的下侧面设有毛刷，所述毛刷的下端和太阳能电池板的上侧面相接触；

喷气结构，所述喷气结构设置在水平杆远离导风板的一端，所述喷气结构能够将太阳能电池板上的灰尘吹走。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述喷气结构包括：

集气管，所述集气管通过支架沿第六转轴的径向固设在水平杆远离导风板的一端，所述集气管的两端设有封板，所述集气管靠近太阳能电池板的一侧设有若干个排气孔；

第二通孔，所述第二通孔开设在浮筒的上端侧壁上，所述第二通孔与储气腔相连通；

盖板，所述盖板通过铰接轴铰接在第二通孔靠近储气腔的侧壁上，所述铰接轴水平设置在第二通孔的上方；

排气管，所述排气管的一端与储气腔相连通，另一端与集气管相连通。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述第二发电机构包括：

转动箱，所述转动箱转动设置在发电箱的上侧面上，所述转动箱呈圆柱状，所述转动箱内设有安装腔，所述转动箱的上侧面开设有第三通孔；

第三转轴和第四转轴，所述安装腔的顶部平行设有两个支撑板，两个所述支撑板分别位于第三通孔的两侧，所述第三转轴和第四转轴平行转动设置在两个支撑板之间，位于第三通孔下方的第三转轴上固设有第一滚筒，位于第三通孔下方的第四转轴上固设有第二滚筒；

传送带，所述传送带转动设置在第一滚筒和第二滚筒之间，所述传送带上沿长度方向设有若干个挡风板，所述挡风板的长度方向和传送带的宽度方向一致，移动至传送带上方的挡风板穿出第三通孔延伸至转动箱的上方；

第二发电机，所述第二发电机固设在安装腔的顶部，所述第二发电机和第四转轴传动连接，所述第二发电机与蓄电池电连接；

驱动结构，所述驱动结构设置在发电箱上，所述驱动结构能够利用第六转轴的转动带动转动箱转动，当导风板转动至与风向平行时，所述传送带上的挡风板正对风向。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述驱动结构包括：

第四齿轮，所述第六转轴的下端延伸至固定板的下方且端部与第四齿轮同轴固连；

第五转轴，所述第五转轴竖直转动设置在发电箱的上侧面上，所述第五转轴的上端同轴固设有第三齿轮，所述第三齿轮和第四齿轮啮合连接；

传动结构，所述传动结构设置在第五转轴上，所述传动结构能够利用第五转轴的转动带动转动箱转动。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，所述传动结构包括：

齿圈，所述齿圈同轴固设在转动箱的外侧；

第二齿轮，所述第二齿轮同轴固设在第五转轴上，所述第二齿轮和齿圈啮合连接。

在上述的一种多能互补海上发电装置中，移动至传送带上方的挡风板的上端倾斜向右。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、发电装置通过浮体漂浮在水中，随着波浪的上下浮动，带动第二连接杆和第一连接杆绕着第一转轴转动，带动弧形齿条上下转动，第一发电结构利用弧形齿条的上下转动进行发电，将波浪能转换为电能，同时，固定板上的太阳能电池板利用太阳能进行发电，第二发电机构利用风能进行发电，太阳能、波浪能和风能同时发电，提高发电效率，增加发电量；此外，太阳能电池板长时间设置在室外，容易堆积灰尘，影响发电效率，清洁机构利用风能清洁太阳能电池板上的灰尘，绿色环保，提高太阳能电池板的使用寿命；

2、浮筒漂浮在水上，浮筒的下端伸入到水中，浮筒内的空气被水面隔开，当波浪带着水面向上浮动时，挤压浮筒内的空气，推动浮筒向上浮动，带动第二连接杆向上转动，第一连接杆带动弧形齿条向下转动，当波浪带着水面向下浮动时，浮筒受到水的吸力向下浮动，第二连接杆向下转动，第一连接杆带动弧形齿条向上转动，通过波浪的浮动带动弧形齿条的上下转动，结构简单；

3、当波浪带着水面向上浮动时，由于浮筒的下端呈外扩喇叭状，进入到浮筒的水流速增大，快速挤压浮筒内的空气，使浮筒快速上浮，当波浪带着水面向下浮动时，由于浮筒的下端呈外扩喇叭状，增大水面对浮筒的吸力，加快浮筒下浮，提高第一发电结构的发电效率；

4、当弧形齿条上下转动时，带动第一齿轮和第二转轴转动，使第一发电机进行发电，结构简单，传动效率高；

5、当导风板和海风的方向有夹角时，海风推动导风板、水平杆和第六转轴转动，导风板带动毛刷和喷气结构转动，毛刷扫除太阳能电池板上的灰尘，同时喷气结构将灰尘吹走，避免太阳能电池板上的灰尘堆积，影响太阳能电池板的发电效率，当导风板和海风的方向一致，导风板停止转动；

6、当波浪带着水面上浮时，水面挤压浮筒内的空气，弹性膜受压内凹，储气腔内的空气通过排气管排出至集气管内，然后通过集气管上的排气孔排出，将太阳能电池板上的灰尘吹走，当波浪带着水面下浮时，在水的吸力下，弹性膜向下凸出，储气腔形成负压，盖板向内转动，第二通孔被打开，外界的空气通过第二通孔进入到储气腔内，等待下次挤压排气，操作简单；

7、当海风吹动导风板带动第六转轴转动时，第六转轴通过驱动结构带动转动箱转动，转动箱内的传送带和挡风板跟着转动，当海风和导风板平行时，传送带上的挡风板正对风向，海风推动挡风板带动传送带转动，带动第一滚筒和第二滚筒转动，使第三转轴和第四转轴转动，第四转轴转动使第二发电机进行发电，提高风能的利用率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a-a处的剖视图；

图3是图1中b-b处的剖视图；

图4是图1中c-c处的剖视图；

图5是转动箱的结构示意图。

图中，1、浮体；11、钢丝绳；12、重块；13、支撑柱；2、发电箱；21、空腔；22、蓄电池；23、第一通孔；3、第一转轴；31、第一连接杆；311、弧形齿条；32、第二连接杆；33、浮筒；331、喇叭口；34、弹性膜；35、储气腔；351、第二通孔；352、盖板；353、铰接轴；354、排气管；4、第一齿轮；41、第二转轴；42、第一发电机；5、转动箱；51、安装腔；52、第三通孔；53、齿圈；54、传送带；541、挡风板；542、第三转轴；543、第四转轴；544、第一滚筒；545、第二滚筒；55、支撑板；56、第二发电机；6、第五转轴；61、第二齿轮；62、第三齿轮；7、固定板；71、第六转轴；72、太阳能电池板；73、水平杆；74、导风板；741、毛刷；75、集气管；751、排气孔；8、支撑杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至5所示，一种多能互补海上发电装置，包括浮体1、发电箱2、若干个第一发电机构、固定板7、清洁机构和第二发电机构。

所述浮体1的底部通过钢丝绳11连接有重块12。

所述发电箱2通过若干个支撑柱13固设在浮体1的上侧面上，所述发电箱2的横截面呈圆形，所述发电箱2内设有空腔21。

若干个所述第一发电机构沿周向设置在发电箱2的侧壁上，所述第一发电机构包括第一转轴3、第一通孔23、第一连接杆31、第二连接杆32和第一发电结构。

所述第一转轴3水平转动设置在发电箱2的外侧。

所述第一通孔23开设在第一转轴3正对的发电箱2侧壁上。

所述第一连接杆31的一端和第二连接杆32的一端分别固连在第一转轴3的相对两侧，所述第一连接杆31的另一端穿过第一通孔23延伸至空腔21内且端部竖直固连有弧形齿条311，所述第二连接杆32的另一端铰接有转动结构，所述转动结构能够利用波浪的上下浮动带动第二连接杆32上下转动。

所述第一发电结构设置在空腔21内，所述第一发电结构能够利用弧形齿条311的上下转动进行发电。

所述固定板7通过若干个支撑杆8固设在发电箱2的顶部，所述固定板7上固设有环形的太阳能电池板72。

所述清洁机构设置在固定板7上，所述清洁机构能够利用风能清洁太阳能电池板72上的灰尘。

所述第二发电机构设置在发电箱2上，所述第二发电机构能够利用风能进行发电。

发电装置通过浮体1漂浮在水中，随着波浪的上下浮动，带动第二连接杆32和第一连接杆31绕着第一转轴3转动，带动弧形齿条311上下转动，第一发电结构利用弧形齿条311的上下转动进行发电，将波浪能转换为电能，同时，固定板7上的太阳能电池板72利用太阳能进行发电，第二发电机构利用风能进行发电，太阳能、波浪能和风能同时发电，提高发电效率，增加发电量；此外，太阳能电池板72长时间设置在室外，容易堆积灰尘，影响发电效率，清洁机构利用风能清洁太阳能电池板72上的灰尘，绿色环保，提高太阳能电池板72的使用寿命。

具体来说，所述转动结构包括浮筒33和弹性膜34。

所述浮筒33的下端设有开口，所述第二连接杆32远离第一转轴32的一端与浮筒33的上端铰接。

所述弹性膜34水平固设在浮筒33内，所述弹性模34和浮筒33顶部之间形成有储气腔35。

浮筒33漂浮在水上，浮筒33的下端伸入到水中，浮筒33内的空气被水面隔开，当波浪带着水面向上浮动时，挤压浮筒33内的空气，推动浮筒33向上浮动，带动第二连接杆32向上转动，第一连接杆31带动弧形齿条311向下转动，当波浪带着水面向下浮动时，浮筒33受到水的吸力向下浮动，第二连接杆32向下转动，第一连接杆31带动弧形齿条311向上转动，通过波浪的浮动带动弧形齿条311的上下转动，结构简单。

具体来说，所述浮筒33的下端呈外扩喇叭状。

当波浪带着水面向上浮动时，由于浮筒33的下端呈外扩喇叭状，进入到浮筒33的水流速增大，快速挤压浮筒33内的空气，使浮筒33快速上浮，当波浪带着水面向下浮动时，由于浮筒33的下端呈外扩喇叭状，增大水面对浮筒33的吸力，加快浮筒33下浮，提高第一发电结构的发电效率。

具体来说，所述空腔21内设有蓄电池22，所述第一发电结构包括第二转轴41和第一发电机42。

所述第二转轴41转动设置在空腔21内，所述第二转轴41上固设有第一齿轮4，所述第一齿轮4和弧形齿条311啮合连接。

所述第一发电机42固设在空腔21内，所述第一发电机42的输入轴和第二转轴41固连，所述第一发电机42和蓄电池22电连接。

当弧形齿条311上下转动时，带动第一齿轮4和第二转轴41转动，使第一发电机42进行发电，结构简单，传动效率高。

具体来说，所述清洁机构包括第六转轴71、导风板74和喷气结构。

所述第六转轴71竖直转动设置在固定板7的上侧面上，所述太阳能电池板72位于第六转轴71的外侧，所述第六转轴71的上端水平固连有水平杆73。

所述导风板74竖直固连在水平杆73的一端，所述导风板74的下侧面设有毛刷741，所述毛刷741的下端和太阳能电池板72的上侧面相接触。

所述喷气结构设置在水平杆73远离导风板74的一端，所述喷气结构能够将太阳能电池板72上的灰尘吹走。

当导风板74和海风的方向有夹角时，海风推动导风板74、水平杆73和第六转轴71转动，导风板74带动毛刷741和喷气结构转动，毛刷741扫除太阳能电池板72上的灰尘，同时喷气结构将灰尘吹走，避免太阳能电池板72上的灰尘堆积，影响太阳能电池板72的发电效率，当导风板74和海风的方向一致，导风板74停止转动。

具体来说，所述喷气结构包括集气管75、第二通孔351、盖板352和排气管354。

所述集气管75通过支架沿第六转轴71的径向固设在水平杆73远离导风板74的一端，所述集气管75的两端设有封板，所述集气管75靠近太阳能电池板72的一侧设有若干个排气孔751。

所述第二通孔351开设在浮筒33的上端侧壁上，所述第二通孔351与储气腔35相连通。

所述盖板352通过铰接轴353铰接在第二通孔351靠近储气腔35的一侧，所述铰接轴353水平设置在第二通孔351的上方。

所述排气管354的一端与储气腔35相连通，另一端与集气管354相连通。

当波浪带着水面上浮时，水面挤压浮筒33内的空气，弹性膜34受压内凹，储气腔35内的空气通过排气管354排出至集气管75内，然后通过集气管75上的排气孔751排出，将太阳能电池板72上的灰尘吹走，当波浪带着水面下浮时，在水的吸力下，弹性膜34向下凸出，储气腔35形成负压，盖板352向内转动，第二通孔351被打开，外界的空气通过第二通孔351进入到储气腔35内，等待下次挤压排气，操作简单。

具体来说，所述第二发电机构包括转动箱5、第三转轴542、第四转轴543、传送带54、第二发电机56和驱动结构。

所述转动箱5转动设置在发电箱2的上侧面上，所述转动箱5呈圆柱状，所述转动箱5内设有安装腔51，所述转动箱5的上侧面开设有第三通孔52，所述第三通孔52呈矩形。

所述安装腔51的顶部平行设有两个支撑板55，两个所述支撑板55分别位于第三通孔52的两侧，所述第三转轴542和第四转轴543平行转动设置在两个支撑板55之间，位于第三通孔52下方的第三转轴542上固设有第一滚筒544，位于第三通孔52下方的第四转轴543上固设有第二滚筒545。

所述传送带54转动设置在第一滚筒544和第二滚筒545之间，所述传送带54上沿长度方向设有若干个挡风板541，所述挡风板541的长度方向和传送带54的宽度方向一致，移动至传送带54上方的挡风板541穿出第三通孔52延伸至转动箱5的上方。

所述第二发电机56固设在安装腔51的顶部，所述第二发电机56的输入轴和第四转轴543的一端固连，所述第二发电机56与蓄电池22电连接。

所述驱动结构设置在发电箱2上，所述驱动结构能够利用第六转轴71的转动带动转动箱5转动，当导风板74转动至与风向平行时，所述传送带54上的挡风板541正对风向。

当海风吹动导风板74带动第六转轴71转动时，第六转轴71通过驱动结构带动转动箱5转动，转动箱5内的传送带54和挡风板541跟着转动，当海风和导风板74平行时，传送带54上的挡风板541正对风向，海风推动挡风板541带动传送带54转动，带动第一滚筒544和第二滚筒545转动，使第三转轴542和第四转轴543转动，第四转轴543转动使第二发电机56进行发电，提高风能的利用率。

具体来说，所述驱动结构包括第四齿轮711、第五转轴6和传动结构。

所述第六转轴73的下端延伸至固定板7的下方且端部与第四齿轮711同轴固连。

所述第五转轴6竖直转动设置在发电箱2的上侧面上，所述第五转轴6的上端同轴固设有第三齿轮62，所述第三齿轮62和第四齿轮711啮合连接。

所述传动结构设置在第五转轴6上，所述传动结构能够利用第五转轴6的转动带动转动箱5转动。

当海风带动导风板74和第六转轴71转动时，通过第三齿轮62和第四齿轮711带动第五转轴6转动，传动结构利用第五转轴6的转动带动转动箱5转动，操作简单。

具体来说，所述传动结构包括齿圈53和第二齿轮61。

所述齿圈53同轴固设在转动箱5的外侧。

所述第二齿轮61同轴固设在第五转轴6上，所述第二齿轮61和齿圈53啮合连接。

第五转轴6带动第二齿轮61转动，通过齿圈53带动转动箱5转动，结构简单，传动效率高。

具体来说，移动至传送带4上方的挡风板541的上端倾斜向右。

当海风正面吹向挡风板74时，由于挡风板74的上端倾斜向右，增加海风的受力面积，增大对挡风板74的推力，增加传送带54和第四转轴543的转动次数，提高发电量。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。