海洋能发电装置

本发明涉及海洋能发电，具体说是海洋能发电装置。

背景技术：

1、海洋能作为一种丰富的可再生能源资源，具有巨大的发展潜力，据估计，全球海洋的潮汐、波浪和海流所蕴含的能量可达到数亿千瓦，远超过目前全球总能源消耗，而且，相较于其他可再生能源，海洋能具有稳定性强、可预测性高等优势，更加适合作为一种可靠的能源供应来源，鉴于全球对清洁能源的需求日益增长，海洋能发电成为解决能源供应和环境保护问题的重要途径之一，在过去的几十年里，人们已经开始研究和测试各种不同类型的海洋能发电装置，这些装置包括潮汐发电机、波浪发电装置、海流涡轮机以及温差发电设备等。

2、现有的海洋能发电装置在使用过程中存在很大的缺陷，现有的海洋能发电装置获取的能源单一，无法实现发电率的最大化，且当所依赖的能源不可用或效率较低时，无法确保连续供电，发电不够稳定，现有的海洋能发电装置容易受到海风和海水的侵蚀，且内部活动部件在极端条件下，容易因运动幅度过大而损坏，使用不够可靠，使用的寿命较短，现有的海洋能发电装置因内部摩擦产生的能量损失较高，将海洋能转化的利用率低，导致发电效率低。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了海洋能发电装置。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：海洋能发电装置，包括风力发电组件、浮能发电组件和波浪能发电组件，该海洋能发电装置中分别设置风力发电组件、浮能发电组件和波浪能发电组件，通过设置不同种类的发电组件，一方面，能够利用海洋中不同形式的能源，包括风能、浮能和波浪能等，进而能够提高能源的多样性，减少对单一能源的依赖，同时，能够使发电效率最大化，不同的发电组件能够在不同的海洋条件下发挥最大化的效能，另一方面，不同的发电方式具有不同的工作特点和适用条件，将多种发电方式集中在一起可以平衡各种能源的波动性，当某一种能源不可用或效率较低时，其他能源可以弥补其不足，确保连续供电，再一方面，海洋能发电装置通常需要占用较大的海域，将多种发电方式集中在一起可以减少海域占用，并且能够共享一些基础设施和输电系统，降低建设和运维成本，所述风力发电组件包括外壳一、扇叶和发电机，所述扇叶转动配合在外壳一顶部，所述发电机安装在外壳一内部，所述扇叶转动带动发电机发电，所述浮能发电组件包括上壳和下壳，所述上壳和下壳呈闭合状态，该海洋能发电装置的浮能发电组件外部由上壳和下壳组成，能够保护内部结构不受海风的侵蚀，进一步延长该装置的使用寿命，所述下壳内壁设置有若干个带有压电材料的悬臂梁，所述上壳顶部内壁设置有浮力影响能够转动的转架，若干个所述悬臂梁均受到转动的转架磁场的影响而震动发电，所述波浪能发电组件包括外壳二和滑块，所述外壳二内竖直固定有两个支撑柱，两个所述支撑柱均套设有弹簧，所述滑块滑动配合在两个支撑柱之间，在波浪作用下，所述滑块受惯性和弹簧作用力影响沿着两个支撑柱做谐振运动，所述滑块内部安装有若干个带有压电材料振片，所述滑块谐振运动影响带动振片发电；

3、所述外壳一与外壳二连接，所述外壳一和外壳二之间留有腔室，所述浮能发电组件固定在腔室内。

4、优选的，外壳一为全封闭结构，通过设置外壳一，能够隔离海风，保护内部装置免受海风侵蚀，延长装置使用寿命，外壳一顶部中心转动配合有联轴器，扇叶通过联轴器转动配合在外壳一顶部，外壳一内安装有行星齿轮增速箱，行星齿轮增速箱的输入端连接有行星架，行星架与联轴器连接，行星齿轮增速箱的输出端与发电机连接，通过使用行星齿轮增速箱，将扇叶产生的低转速转变为发电机需要的高转速，增强发电能力。

5、优选的，下壳顶部位于转架内圈固定有环形导轨，环形导轨内放置有能随浮能发电组件浮动而滚动的钢球，转架依靠钢球滚动时的撞击力而转动。

6、优选的，转架外侧壁等弧度安装有若干个与悬臂梁高度平齐的磁铁一，若干个悬臂梁靠近转架的一端均固定有磁铁二。

7、优选的，下壳顶部中心竖直固定有固定轴，转架围绕固定轴转动，固定轴上位于环形导轨正上方固定有上盖，通过设置上盖，防止钢球从环形导轨中跳脱，进而降低出现故障的可能。

8、优选的，两个支撑柱上均竖直固定有轨道，滑块两侧设置有沿轨道滚动的滚珠，通过在滑块与支撑柱之间加装滚珠，滚珠会在运动过程沿轨道运动，进而减少因摩擦产生的能量损失。

9、优选的，外壳二内设置有两个伸缩杆，其中，伸缩杆的两端均连接有万向节，伸缩杆一端通过万向节与滑块端部连接，伸缩杆的另一端通过万向节与外壳二内壁连接，通过设置伸缩杆通过万向节与外壳二和滑块相连接，能够约束滑块在极端条件下的运动幅度，保护装置。

10、优选的，外壳二底部中心开设有用以链接电缆的通孔，电缆将产生的电能直接输向用电设备，通过在外壳二的底部留有通孔用以链接电缆，将产生的电能直接输向用电设备，此时的电缆也起着锚定的作用。

11、优选的，若干个振片的连孤单均设置有固定片，若干个振片均通过固定片固定在滑块的内部。

12、优选的，压电材料采用黄铜与压电陶瓷复合。

13、本发明的有益效果：

14、（1）本发明中，该海洋能发电装置中分别设置风力发电组件、浮能发电组件和波浪能发电组件，通过设置不同种类的发电组件，一方面，能够利用海洋中不同形式的能源，包括风能、浮能和波浪能等，进而能够提高能源的多样性，减少对单一能源的依赖，同时，能够使发电效率最大化，不同的发电组件能够在不同的海洋条件下发挥最大化的效能，另一方面，不同的发电方式具有不同的工作特点和适用条件，将多种发电方式集中在一起可以平衡各种能源的波动性，当某一种能源不可用或效率较低时，其他能源可以弥补其不足，确保连续供电，从而使该海洋能发电装置能够提供稳定、可持续的电力供应，再一方面，海洋能发电装置通常需要占用较大的海域，将多种发电方式集中在一起可以减少海域占用，并且能够共享一些基础设施和输电系统，降低建设和运维成本；

15、（2）本发明中，通过设置外壳一，能够隔离海风，保护内部装置免受海风侵蚀，延长装置使用寿命，该海洋能发电装置的浮能发电组件外部由上壳和下壳组成，能够保护内部结构不受海风的侵蚀，进一步延长该装置的使用寿命，通过设置上盖，防止钢球从环形导轨中跳脱，进而降低出现故障的可能，从而使该装置使用更加可靠，通过设置伸缩杆通过万向节与外壳二和滑块相连接，能够约束滑块在极端条件下的运动幅度，保护装置，从而进一步以延长其使用寿命；

16、（3）本发明中，通过在滑块与支撑柱之间加装滚珠，滚珠会在运动过程沿轨道运动，进而减少因摩擦产生的能量损失，从而进一步提高该海洋能发电装置对海洋能资源的利用率以及进一步提高该海洋能发电装置发电的效率，通过使用行星齿轮增速箱，将扇叶产生的低转速转变为发电机需要的高转速，增强发电能力，从而提高发电效率。

技术特征：

1.海洋能发电装置，包括风力发电组件（1）、浮能发电组件（2）和波浪能发电组件（3），其特征在于：所述风力发电组件（1）包括外壳一（9）、扇叶（4）和发电机（8），所述扇叶（4）转动配合在外壳一（9）顶部，所述发电机（8）安装在外壳一（9）内部，所述扇叶（4）转动带动发电机（8）发电，所述浮能发电组件（2）包括上壳（10）和下壳（11），所述上壳（10）和下壳（11）呈闭合状态，所述下壳（11）内壁设置有若干个带有压电材料的悬臂梁（17），所述上壳（10）顶部内壁设置有浮力影响能够转动的转架（14），若干个所述悬臂梁（17）均受到转动的转架（14）磁场的影响而震动发电，所述波浪能发电组件（3）包括外壳二（19）和滑块（22），所述外壳二（19）内竖直固定有两个支撑柱（25），两个所述支撑柱（25）均套设有弹簧（21），所述滑块（22）滑动配合在两个支撑柱（25）之间，在波浪作用下，所述滑块（22）受惯性和弹簧（21）作用力影响沿着两个支撑柱（25）做谐振运动，所述滑块（22）内部安装有若干个带有压电材料振片（26），所述滑块（22）谐振运动影响带动振片（26）发电；

2.根据权利要求1所述的海洋能发电装置，其特征在于：外壳一（9）为全封闭结构，外壳一（9）顶部中心转动配合有联轴器（5），扇叶（4）通过联轴器（5）转动配合在外壳一（9）顶部，外壳一（9）内安装有行星齿轮增速箱（7），行星齿轮增速箱（7）的输入端连接有行星架（6），行星架（6）与联轴器（5）连接，行星齿轮增速箱（7）的输出端与发电机（8）连接。

3.根据权利要求1所述的海洋能发电装置，其特征在于：下壳（11）顶部位于转架（14）内圈固定有环形导轨（13），环形导轨（13）内放置有能随浮能发电组件（2）浮动而滚动的钢球（12），转架（14）依靠钢球（12）滚动时的撞击力而转动。

4.根据权利要求3所述的海洋能发电装置，其特征在于：转架（14）外侧壁等弧度安装有若干个与悬臂梁（17）高度平齐的磁铁一（16），若干个悬臂梁（17）靠近转架（14）的一端均固定有磁铁二（30）。

5.根据权利要求3所述的海洋能发电装置，其特征在于：下壳（11）顶部中心竖直固定有固定轴（15），转架（14）围绕固定轴（15）转动，固定轴（15）上位于环形导轨（13）正上方固定有上盖（18）。

6.根据权利要求1所述的海洋能发电装置，其特征在于：两个支撑柱（25）上均竖直固定有轨道（29），滑块（22）两侧设置有沿轨道（29）滚动的滚珠（27）。

7.根据权利要求1所述的海洋能发电装置，其特征在于：外壳二（19）内设置有两个伸缩杆（23），其中，伸缩杆（23）的两端均连接有万向节（24），伸缩杆（23）一端通过万向节（24）与滑块（22）端部连接，伸缩杆（23）的另一端通过万向节（24）与外壳二（19）内壁连接。

8.根据权利要求1所述的海洋能发电装置，其特征在于：外壳二（19）底部中心开设有用以链接电缆的通孔（20），电缆将产生的电能直接输向用电设备。

9.根据权利要求1所述的海洋能发电装置，其特征在于：若干个振片（26）的连孤单均设置有固定片（28），若干个振片（26）均通过固定片（28）固定在滑块（22）的内部。

10.根据权利要求1所述的海洋能发电装置，其特征在于：压电材料采用黄铜与压电陶瓷复合。

技术总结本发明涉及海洋能发电技术领域，具体的说是海洋能发电装置，包括风力发电组件、浮能发电组件和波浪能发电组件，能够利用海洋中不同形式的能源，包括风能、浮能和波浪能等，进而能够提高能源的多样性，减少对单一能源的依赖，同时，能够使发电效率最大化，不同的发电组件能够在不同的海洋条件下发挥最大化的效能，将多种发电方式集中在一起可以平衡各种能源的波动性，确保连续供电，从而使该海洋能发电装置能够提供稳定、可持续的电力供应，海洋能发电装置通常需要占用较大的海域，将多种发电方式集中在一起可以减少海域占用，并且能够共享一些基础设施和输电系统，降低建设和运维成本。技术研发人员：高梦迪,文思远,王庆阳,李强,单修洋,陶磊,黄冠杰受保护的技术使用者：宿州学院技术研发日：技术公布日：2024/6/18