一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标制造技术

本实用新型专利技术提供了一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标，属于海洋可再生能源利用技术领域。它解决了浮标在海上长时间工作稳定性差等技术问题。本浮标包括浮体、位于浮体上侧的太阳能电池板，浮体两侧开有两个进水孔，进水孔内设有传动轴，传动轴下端设有两个安装方向相反的叶轮且上端设有锥形齿轮一，浮体内设有从动轴、扭簧盒、发电机和蓄电池，从动轴的两端分别设有飞轮和与锥形齿轮一相啮合的锥形齿轮二，飞轮连接有锥形齿轮三，扭簧盒连接有能同时与两个锥形齿轮三相啮合的锥形齿轮四，锥形齿轮四能驱动扭簧盒和发电机的转子，发电机和太阳能电池板均与蓄电池电连接。本实用新型专利技术中的浮标利用太阳能和波浪能发电，保证浮标能长时间在海上工作。

【技术实现步骤摘要】
一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标
本技术属于海洋可再生能源利用
，涉及一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标。
技术介绍
浮标在海上起到检测渔业资源、海洋水文、气象、水质的作用，在海洋渔业的发展的过程中，海洋监测浮标的重要性越专利技术显，传统的海洋浮标常使用蓄电池作为唯一能量源，使得海洋浮标无法长时间稳定工作。我国专利(公告号：CN208332090U；公告日：2019-01-04)公开了一种太阳能浮标装置包括浮标主体，其特征在于，浮标主体的上方设有单晶硅太阳能电池板，该单晶硅太阳能电池板侧边还设有多个LED灯，浮标主体的内部的下方设有蓄电池，该蓄电池与单晶硅太阳能电池板LED灯保持电连接。上述专利文献公开的太阳能浮标装置利用设置在浮标主体上的单晶硅太阳能板发电，并将太阳能板发的电储存在蓄电池内，但是海上天气变化莫测，可能长时间处于阴雨天气，这样太阳能板发电就不能实现，没办法保障浮标在海洋上长时间稳定的工作。
技术实现思路
本技术针对现有的技术存在的上述问题，提供一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标，本技术所要解决的技术问题是：如何提高浮标在海上长时间工作的稳定性。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标，包括漂浮在海面上的浮体，其特征在于，所述浮体上侧设有太阳能电池板，所述浮体上开有两个贯穿浮体上下两侧的进水孔，每个所述进水孔内均设有一个传动轴，所述传动轴靠近所述浮体下侧的一端间隔设置有两个安装方向相反的叶轮，所述传动轴靠近所述浮体上侧的一端设有锥形齿轮一，所述浮体内位于两个所述进水孔之间的位置具有空腔，每个所述进水孔的孔壁上均开有一个与所述空腔相通的连接孔，所述连接孔内穿设有从动轴，所述从动轴的两端分别设有与所述锥形齿轮一相啮合的锥形齿轮二和位于所述空腔内的飞轮，每个所述从动轴上的所述飞轮均连接有一个锥形齿轮三，所述空腔内设有扭簧盒、发电机和蓄电池，所述扭簧盒上转动连接有扭簧轴，所述扭簧轴的端部固设有能同时与两个所述锥形齿轮三相啮合的锥形齿轮四，所述扭簧轴能够驱使所述扭簧盒转动且使所述扭簧盒驱动所述发电机的转子转动，所述发电机和所述太阳能电池板均与所述蓄电池电连接。其工作原理如下：本技术方案中太阳能电池板放置在浮体上侧,能够充分吸收太阳能，太阳能电池板吸收的能量能转化为电量并储存在蓄电池内；波浪作用于浮标时，海水使浮体上下运动，海水由进水孔的下端进入进水孔并推动叶轮转动，每个进水孔中分别有两个相同且安装方向相反的叶轮，叶轮仅能单向运动，波浪在上下运动时可以使叶轮朝同一方向转动，叶轮转动带动传动轴转动，通过锥形齿轮一和锥形齿轮二使从动轴转动，从动轴上设置飞轮是为了避免两个进水孔内的叶轮同时转动时因转速不一致造成锥形齿轮四损坏的问题，飞轮带动锥形齿轮三转动并能使低转速的锥形齿轮三跟随高转速的锥形齿轮三转动，锥形齿轮三能驱动锥形齿轮四转动，进而能带动扭簧轴，从而使发电机的转子转动进而实现发电机转动发电；天气晴好时，太阳能和波浪能共同作用在浮标上进行发电，在阴雨天气时，浮标能利用波浪能发电，保证蓄电池内有充足的电能供浮标长时间在海上工作，从而提高浮标在海上长时间工作的稳定性。在上述的利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中，所述发电机的转子上固设有锥形齿轮五，所述扭簧盒的外侧截面呈圆形且所述扭簧盒的外周面上间隔固设有若干个啮合齿，所述空腔内还设有驱动轴，所述驱动轴的一端固设有与所述锥形齿轮五相啮合的锥形齿轮六，所述驱动轴的另一端固设有与所述啮合齿相配合的水平齿轮。波浪能经叶轮、传动轴、锥形齿轮一，锥形齿轮二、从动轴、飞轮、锥形齿轮三、锥形齿轮四以及扭簧轴将能量传递给扭簧，能量短暂贮存在扭簧上使扭簧产生扭矩，扭簧会驱使扭簧盒转动，在水平齿轮和扭簧盒上的啮合齿作用下，驱动轴转动带动锥形齿轮六和锥形齿轮五转动，使发电机发电，整个过程都是波浪能驱动的且是利用常见的零部件组成的驱动装置，这样就降低了浮标在海上利用波浪能发电的成本。在上述的利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中，所述扭簧盒上侧开有向下延伸的安装槽，所述扭簧轴竖向设置在所述安装槽内且下端与所述安装槽槽底的中部转动连接，所述扭簧轴的上端伸出所述安装槽位于两个所述从动轴之间，所述扭簧盒内设有扭簧，所述扭簧轴上具有供所述扭簧一端嵌设的卡槽，所述安装槽的槽壁上设有供所述扭簧另一端卡接的凸块。扭簧轴转动使扭簧产生扭矩进而推动扭簧盒转动，扭簧具有较高的疲劳极限,具有在长期振动和交变应力作用下抵抗疲劳破坏的能力，使用寿命较长，可以降低浮标的维修成本。在上述的利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中，所述传动轴竖向设置，所述从动轴横向穿设在所述连接孔内且分别与所述传动轴和所述扭簧轴相垂直，两个所述从动轴间隔设置在一个水平平面内，两个所述锥形齿轮三相对设置且两个所述锥形齿轮三的齿面下侧分别与所述锥形齿轮四上侧齿面对称的两个位置相接触，所述驱动轴竖向设置在所述扭簧盒外周一侧，所述扭簧轴与所述驱动轴相互平行。传动轴、从动轴、扭簧轴以及驱动轴在浮体内设置的位置，使波浪能在传递时损耗较少，能提高浮标利用波浪能发电的效率。在上述的利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中，所述浮体呈扁球形且上侧面和下侧面均为平面，所述浮体横截面的外径由中部至上侧以及由中部至下侧均逐渐变小，两个所述进水孔对称设置在所述浮体上靠近边缘的位置，所述浮体的上侧中部具有向上延伸的圆台，所述圆台位于两个所述进水孔之间，所述太阳能电池板设置在所述圆台的外表面上。浮体设置成扁球形，在保证波浪能具有较高利用率的基础上，减小了浮标在波浪作用下上下浮动时受的阻力。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术中的浮标能利用太阳能和波浪能发电，能保证蓄电池内有充足的电能供浮标在海上工作时使用，也提高了浮标在海上长时间工作的稳定性。2、本技术中浮体上设置的利用波浪能发电的装置都是利用的较为常见的零部件，这样就降低了维修成本，并且每个传动轴上两个反向安装的叶轮以及从动轴上飞轮的设置，使浮标上用于波浪能发电的装置具有较好的性能，提高了波浪能发电的稳定性。附图说明图1是本利用太阳能和波浪能组合发电的浮标的立体结构示意图。图2是本利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中浮体的剖视图。图3是本利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中用于波浪能发电的传动部件的结构示意图。图4是本利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中从动轴、锥形齿轮二、飞轮以及锥形齿轮三之间连接关系的结构示意图。图5是本利用太阳能和波浪能组合发电的浮标中扭簧盒的结构示意图。图中，1、浮体；1a、进水孔；1b、空腔；1c、连接孔；1d、圆台；2、太阳能电池板；3、传动轴；4、叶轮；5、锥形齿轮一；6、从动轴；7、锥形齿轮二；8、飞轮；9、锥形齿轮三；10、扭簧盒；10a、啮合齿；10b、安装槽；10c、凸块；11、发电机；12、扭簧轴；12a、卡槽；13、锥形齿轮四；14、锥形齿轮五；15、驱动轴；16、锥形齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标，包括漂浮在海面上的浮体(1)，其特征在于，所述浮体(1)上侧设有太阳能电池板(2)，所述浮体(1)开有两个贯穿浮体(1)上下两侧的进水孔(1a)，每个所述进水孔(1a)内均设有一个传动轴(3)，所述传动轴(3)靠近所述浮体(1)下侧的一端间隔设置有两个安装方向相反的叶轮(4)，所述传动轴(3)靠近所述浮体(1)上侧的一端设有锥形齿轮一(5)，所述浮体(1)内位于两个所述进水孔(1a)之间的位置具有空腔(1b)，每个所述进水孔(1a)的孔壁上均开有一个与所述空腔(1b)相通的连接孔(1c)，所述连接孔(1c)内穿设有从动轴(6)，所述从动轴(6)的两端分别设有与所述锥形齿轮一(5)相啮合的锥形齿轮二(7)和位于所述空腔(1b)内的飞轮(8)，每个所述从动轴(6)上的所述飞轮(8)均连接有一个锥形齿轮三(9)，所述空腔(1b)内设有扭簧盒(10)、发电机(11)和蓄电池，所述扭簧盒(10)上转动连接有扭簧轴(12)，所述扭簧轴(12)的端部固设有能同时与两个所述锥形齿轮三(9)相啮合的锥形齿轮四(13)，所述扭簧轴(12)能够驱使所述扭簧盒(10)转动且使所述扭簧盒(10)驱动所述发电机(11)的转子转动，所述发电机(11)和所述太阳能电池板(2)均与所述蓄电池电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用太阳能和波浪能组合发电的浮标，包括漂浮在海面上的浮体(1)，其特征在于，所述浮体(1)上侧设有太阳能电池板(2)，所述浮体(1)开有两个贯穿浮体(1)上下两侧的进水孔(1a)，每个所述进水孔(1a)内均设有一个传动轴(3)，所述传动轴(3)靠近所述浮体(1)下侧的一端间隔设置有两个安装方向相反的叶轮(4)，所述传动轴(3)靠近所述浮体(1)上侧的一端设有锥形齿轮一(5)，所述浮体(1)内位于两个所述进水孔(1a)之间的位置具有空腔(1b)，每个所述进水孔(1a)的孔壁上均开有一个与所述空腔(1b)相通的连接孔(1c)，所述连接孔(1c)内穿设有从动轴(6)，所述从动轴(6)的两端分别设有与所述锥形齿轮一(5)相啮合的锥形齿轮二(7)和位于所述空腔(1b)内的飞轮(8)，每个所述从动轴(6)上的所述飞轮(8)均连接有一个锥形齿轮三(9)，所述空腔(1b)内设有扭簧盒(10)、发电机(11)和蓄电池，所述扭簧盒(10)上转动连接有扭簧轴(12)，所述扭簧轴(12)的端部固设有能同时与两个所述锥形齿轮三(9)相啮合的锥形齿轮四(13)，所述扭簧轴(12)能够驱使所述扭簧盒(10)转动且使所述扭簧盒(10)驱动所述发电机(11)的转子转动，所述发电机(11)和所述太阳能电池板(2)均与所述蓄电池电连接。


2.根据权利要求1所述的利用太阳能和波浪能组合发电的浮标，其特征在于，所述发电机(11)的转子上固设有锥形齿轮五(14)，所述扭簧盒(10)的外侧截面呈圆形且所述扭簧盒(10)的外周面上间隔固设有若干个啮合齿(10a)，所述空腔(1b)内还设有驱动轴(15)，所述驱动轴(15)的一端固设有与所述锥形齿轮五(14)相啮合的锥形齿轮六(16)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱永琪，沈健，刘全良，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33