一种波浪发电装置、波浪发电模组和波浪发电系统的制作方法-凯发k8天生赢家

1.本发明涉及发电技术领域，特别涉及一种波浪发电装置、波浪发电模组和波浪发电系统。


背景技术：

2.波浪能是清洁的可再生资源，它的开发利用，可以改善由于燃烧矿物能源对环境造成的破坏。波浪能资源十分丰富，具有广阔的开发利用前景。但是由于波浪能不稳定，开发成本高，规模小，社会效益好但是经济效益差，目前应用于水面的发电装置发电形式单一，多为光伏发电或者波浪发电的一种，达不到能源综合利用的效果。
3.因此，如何提高水面的发电装置对能源综合利用的效果，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种波浪发电装置、波浪发电模组和波浪发电系统，能够提高水面发电装置对能源综合利用的效果。
5.为实现上述目的，本发明提供一种波浪发电装置，包括：设有漂浮组件固定轴承座的发电单元支撑框架，发电单元支撑框架上设有可转动的摆动发电机，漂浮组件固定轴承座和摆动发电机之间安装有漂浮发电组件，漂浮发电组件能够相对于发电单元支撑框架转动，漂浮发电组件包括光伏板和漂浮板，漂浮板用于安装光伏板、且能够使光伏板漂浮于水面；背离光伏板的一侧设有浮箱组件，浮箱组件包括浮箱板和用于放置浮箱板的支撑框架，支撑框架与发电单元支撑框架相连，浮箱板和漂浮板之间具有用于供漂浮发电组件转动的空间；直线发电机通过连杆与发电单元支撑框架连接，连杆设置于背离光伏板的一侧，且连杆与浮箱板互相垂直；直线发电机固定框架设有直线发电机固定底座，直线发电机固定底座连接于直线发电机。
6.优选的，发电单元支撑框架设有关节轴承底座，连杆两端设有关节轴承，连杆与发电单元支撑框架为轴承连接。
7.优选的，位于连杆两端的关节轴承外部设有第一防水套，第一防水套用于防止液体进入关节轴承。
8.优选的，直线发电机固定框架与连杆两者分别通过轴承连接于直线发电机，直线发电机两端设有第二防水套，第二防水套用于防止液体进入直线发电机内部。
9.优选的，发电单元支撑框架外周设有第一钢缆固定锚点。
10.本发明还提供一种波浪发电模组，包括若干个如上述的波浪发电装置，相邻波浪发电装置通过钢缆卡接第一钢缆固定锚点进行连接。
11.本发明还提供一种波浪发电系统，包括固定框体和固定架，还包括如上述的波浪发电模组，固定架对直线发电机固定框架起支撑作用。
12.优选的，固定框体设有第二钢缆固定锚点，波浪发电模组通过钢缆连接于第二钢
缆固定锚点。
13.相对于上述背景技术，本发明提供的一种波浪发电装置，包括发电单元支撑框架、摆动发电机、漂浮发电组件、浮箱组件、直线发电机以及直线发电机固定框架，发电单元支撑框架起支撑作用，发电单元支撑框架设有漂浮组件固定轴承座；摆动发电机可转动的设置于发电单元支撑框架；漂浮发电组件连接于摆动发电机和漂浮组件固定轴承座，漂浮发电组件能够相对于发电单元支撑框架转动，漂浮发电组件包括光伏板和漂浮板，漂浮板用于安装光伏板，漂浮板使光伏板能够漂浮于水面；浮箱组件设置于背离光伏板的一侧，浮箱组件包括浮箱板和用于放置浮箱板的支撑框架，支撑框架与发电单元支撑框架相连，浮箱板和漂浮板之间存在空隙使漂浮发电组件存在转动空间；直线发电机通过连杆与发电单元支撑框架连接，连杆设置于背离光伏板的一侧，且连杆与浮箱板互相垂直；直线发电机固定框架设有直线发电机固定底座，直线发电机固定底座连接于直线发电机起固定作用。具体来说，漂浮于水面的漂浮发电组件中的光伏板在阳光照射下进行发电，同时漂浮发电组件受波浪的浮力，在波浪的浮力及波浪发电装置重力的作用下，漂浮发电组件发生往复摆动及波浪发电装置的上下位移，浮箱板在海水浮力、波浪力及自身重力作用下，同样会发生上下位移，同漂浮发电组件动作一致，漂浮发电组件的往复摆动可带动摆动发电机进行发电，波浪发电装置的上下位移通过连杆带动直线发电机进行往复运动，从而进行发电，如此设置，波浪发电装置在利用太阳照射进行光伏发电的同时也能利用波浪带动摆动发电机和直线发电机发电，可以提高水面的波浪发电装置对能源综合利用的效果。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例提供的波浪发电装置结构示意图；
16.图2为本发明实施例提供的轴承连接结构示意图；
17.图3为本发明实施例提供的波浪发电系统结构示意图；
18.其中：
19.100-发电单元支撑框架、110-漂浮组件固定轴承座、120-摆动发电机、130-关节轴承底座、140-第一钢缆固定锚点；
20.200-漂浮发电组件、210-光伏板、220-漂浮板；
21.300-浮箱组件、310-浮箱板、320-支撑框架；
22.400-直线发电机、410-第二防水套；
23.500-连杆、510-关节轴承、520-第一防水套；
24.600-直线发电机固定框架、610-直线发电机固定底座；
25.700-固定框体、710-第二钢缆固定锚点；
26.800-固定架。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。
30.请参阅图1至图2，本实施例所提供了一种波浪发电装置，包括：设有漂浮组件固定轴承座110的发电单元支撑框架100，发电单元支撑框架100上设有可转动的摆动发电机120，漂浮组件固定轴承座110和摆动发电机120之间安装有漂浮发电组件200，漂浮发电组件200能够相对于发电单元支撑框架100转动，漂浮发电组件200包括光伏板210和漂浮板220，漂浮板220用于安装光伏板210、且能够使光伏板210漂浮于水面；
31.背离光伏板210的一侧设有浮箱组件300，浮箱组件300包括浮箱板310和用于放置浮箱板310的支撑框架320，支撑框架320与发电单元支撑框架100相连，浮箱板310和漂浮板220之间具有用于供漂浮发电组件200转动的空间；直线发电机400通过连杆500与发电单元支撑框架100连接，连杆500设置于背离光伏板210的一侧，且连杆500与浮箱板310互相垂直；直线发电机固定框架600设有直线发电机固定底座610，直线发电机固定底座610连接于直线发电机400。
32.可以理解的是，漂浮发电组件200通过漂浮组件固定轴承座110和摆动发电机120固定在发电单元支撑框架100上。其中，漂浮组件固定轴承座110和摆动发电机120数量与漂浮发电组件200数量一一对应。
33.在本发明中，漂浮板220采用尼龙、abs塑料等非金属材质制造，通过内部设置中空结构使其密度小于水并增加结构强度，光伏板210与漂浮板220固定为一体，使光伏板210可以漂浮于水面；光伏板210经过强化密封、绝缘处理，耐海水腐蚀，在海水中具有可靠的绝缘能力，同时经特殊处理后，使其具有耐水生生物附着的能力，光伏板210由海水进行冷却，可增加光伏板210的单位面积发电功率，提升功率密度；此外，为提升波浪发电装置的发电功率及发电效率，在漂浮发电组件200背离光伏板210一侧布置有支撑框架320和浮箱板310，浮箱板310可为非金属材质也可为中空的金属材质，浮箱板310具有一定的机械强度，浮箱板310具有耐海水腐蚀、耐水生生物附着的能力。
34.具体来说，漂浮于水面的漂浮发电组件200中的光伏板210在阳光照射下进行发电，同时漂浮发电组件200受波浪的浮力，在波浪的浮力及波浪发电装置重力的作用下，漂浮发电组件200发生往复摆动及波浪发电装置的上下位移，浮箱在海水浮力、波浪力及自身重力作用下，同样会发生上下位移，同漂浮发电组件200动作一致，漂浮发电组件200的往复摆动可带动摆动发电机120进行发电，波浪发电装置的上下位移通过连杆500带动直线发电机400进行往复运动，从而进行发电，如此设置，波浪发电装置在利用太阳照射进行光伏发
电的同时也能利用波浪带动摆动发电机120和直线发电机400发电，可以提高水面的波浪发电装置对能源综合利用的效果。
35.需要说明的是，波浪发电装置的布置形式也可为矩形、圆形、多边形等，此处不作具体限定。
36.可以理解的是，在波浪浮力的作用下带动摆动发电机120发电。与此同时，摆动发电机120具有摆角测量装置及摆角限位装置，在摆动角度超过设定值时，可通过摆角限位装置进行限位或锁死。此外，波浪发电装置具有发电量优先控制原则，例如在阳光照射充足、海浪较小时，因光伏发电能力受阳光照射角度影响较大，可优先保证光伏发电而限制摆角角度。
37.此外，直线发电机400内部布置有弹簧，波浪发电装置在浮力作用下带动直线发电机400的往复杆向上运动，并压缩弹簧。在弹簧力及波浪发电装置重力作用下，可加快直线发电机400的往复杆回位。直线发电机400内部弹簧可更换为空气弹簧或液压弹簧。直线发电机400内部布置有位移传感器及往复杆锁止机构，在波浪较大导致往复杆位移超过设定值时，可进行往复杆的锁止，避免直线发电机400损坏。
38.需要说明的是，根据不同应用场景的实际需要可将直线发电部分或摆动发电部分省略，只保留摆动发电方式或直线发电方式与光伏发电结合。
39.优选的，发电单元支撑框架100设有关节轴承底座130，连杆500两端设有关节轴承510，连杆500与发电单元支撑框架100为轴承连接。
40.可以理解的是，发电单元支撑框架100设有关节轴承底座130，连杆500两端设有关节轴承510，通过关节轴承底座130和关节轴承510的配合连接，使连杆500与发电单元支撑框架100为轴承连接。
41.需要说明的是，连接方式可以有多种形式，此处不作具体限定，只要能实现上述目的即可。
42.优选的，位于连杆500两端的关节轴承510外部设有第一防水套520，第一防水套520用于防止液体进入关节轴承510。
43.可以理解的是，关节轴承510外设有第一防水套520可以防止液体进入关节轴承510，从而增加关节轴承510的使用寿命。
44.优选的，直线发电机固定框架600与连杆500两者分别通过轴承连接于直线发电机400，直线发电机400两端设有第二防水套410，第二防水套410用于防止液体进入直线发电机400内部。
45.本发明中波浪发电装置的平移通过连杆500、关节轴承510以及钢缆吸收，避免直线发电机400的损坏。波浪发电装置的上下位移通过连杆500、关节轴承510带动直线发电机400的往复杆进行往复运动，从而进行发电。
46.可以理解的是，水分等液体进入直线发电机400内部时，会影响直线发电机400的正常运行，此时在直线发电机400两端设有第二防水套410，可以有效放置水分等液体对直线发电机400的影响，进而提高直线发电机400的发电效率。
47.优选的，发电单元支撑框架100外周设有第一钢缆固定锚点140。
48.可以理解的是，发电单元支撑框架100外周设有第一钢缆固定锚点140时，不同波浪发电装置之间可以通过第一钢缆固定锚点140连接，也可根据需要将波浪发电装置通过
发电单元支撑框架100外周的第一钢缆固定锚点140固定在其它装置上进行发电。
49.此外，一种波浪发电模组，包括若干个波浪发电装置，相邻波浪发电装置通过钢缆卡接第一钢缆固定锚点140进行连接。
50.需要说明的是，发电单元支撑框架100四周安装有第一钢缆固定锚点140，第一钢缆固定锚点140其数量根据发电装置尺寸合理布置。相邻的波浪发电装置的发电单元支撑框架100之间可以通过第一钢缆固定锚点140与钢缆相互连接为一整体，此处连接方式为柔性连接，可发生一定程度的位移。
51.除此之外，一种波浪发电系统，包括固定框体700和固定架800，还包括波浪发电模组，固定架800对直线发电机固定框架600起支撑作用。
52.请参阅图3，直线发电机固定框架600之间通过若干个固定架800安装于固定框体700底部，此处连接为刚性固定。共同完成各波浪发电装置的连接与固定，完成波浪发电系统的集成安装。
53.需要说明的是，波浪发电系统布置形式可为矩形、圆形、多边形等，与适用场所相对应即可。
54.优选的，固定框体设有第二钢缆固定锚点710，波浪发电模组通过钢缆连接于第二钢缆固定锚点710。
55.相邻的波浪发电装置的发电单元支撑框架100之间可以通过第一钢缆固定锚点140与钢缆相互连接为一整体后通过第二钢缆固定锚点710与钢缆连接于固定框体700，完成波浪发电模组的安装，此处连接方式为柔性连接，可发生一定程度的位移。
56.安装完成的波浪发电系统通过锚点，固定于海床或者湖底或者河床上。也可与海上风电装置联合布置，发电装置固定于风力发电机底座。
57.此外，需要说明的是，本发明中发电单元支撑框架100、直线发电机固定框架600、固定框体700、固定架800上布置有线缆固定装置，用于布置电力线缆。
58.综上，本实施例所提供了一种波浪发电装置，包括：设有漂浮组件固定轴承座110的发电单元支撑框架100，发电单元支撑框架100上设有可转动的摆动发电机120，漂浮组件固定轴承座110和摆动发电机120之间安装有漂浮发电组件200，漂浮发电组件200能够相对于发电单元支撑框架100转动，漂浮发电组件200包括光伏板210和漂浮板220，漂浮板220用于安装光伏板210、且能够使光伏板210能够漂浮于水面；背离光伏板210的一侧设有浮箱组件300，浮箱组件300包括浮箱板310和用于放置浮箱板310的支撑框架320，支撑框架320与发电单元支撑框架100相连，浮箱板310和漂浮板220之间具有用于供漂浮发电组件200转动的空间；直线发电机400通过连杆500与发电单元支撑框架100连接，连杆500设置于背离光伏板210的一侧，且连杆500与浮箱板310互相垂直；直线发电机固定框架600设有直线发电机固定底座610，直线发电机固定底座610连接于直线发电机400。
59.具体来说，漂浮于水面的漂浮发电组件200中的光伏板210在阳光照射下进行发电，同时漂浮发电组件200受波浪的浮力，在波浪的浮力及波浪发电装置重力的作用下，漂浮发电组件200发生往复摆动及波浪发电装置的平移和上下位移，浮箱在海水浮力、波浪力及自身重力作用下，同样会发生上下位移，同漂浮发电组件200动作一致，漂浮发电组件200的往复摆动可带动摆动发电机120进行发电，波浪发电装置的平移通过连杆500、关节轴承510及钢缆吸收，避免直线发电机400的损坏，波浪发电装置的上下位移通过连杆500、关节
轴承510带动直线发电机400的往复杆进行往复运动，从而进行发电，如此设置，波浪发电装置在利用太阳照射进行光伏发电的同时也能利用波浪带动摆动发电机120和直线发电机400发电，可以提高水面的波浪发电装置对能源综合利用的效果。
60.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
61.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。