[发明专利]一种利用船舶振荡能的发电装置

说明书

本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种利用船舶振荡能的发电装置，包括发电机、电机固定壳、滑轨、齿条、小齿轮、电机支撑架、外机架、滑块、振荡框架、弹簧、配重块、机座，当船舶在风浪中航行时，该装置将船舶巨大的上下振荡能量转化为齿条的往复运动，进而齿条带动发电机的齿轮进行发电，同时该装置可通过调节配重块的质量来增加船舶振荡的能量，进而增加装置的发电量，所以该装置具有发电量大、结构简单、造价低廉、占地面积小的优点，实现了船舶航行时的持续性供电，并且由于船舶上的空间较大，船舶上可安放多套装置，节约了船舶的运营成本，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明属于船舶技术领域，涉及一种利用船舶振荡能的发电装置。

背景技术

船舶运输行业是石油消费的重点行业之一，也是温室效应气体(GHG)和大气污染排放的重要来源之一，目前由于化石燃料的逐渐减少以及环境问题的日益严重，寻找新能源来节省船舶燃油是缓解能源环境压力的必然趋势之一。

目前可再生能源的利用率仅占世界能源利用的3%，远远低于人类对传统能源的利用率，这其中就属海洋能的利用率最低。海洋中蕴藏着很多种可再生的能源，主要有波浪能、潮汐能、温差能以及盐差能等，其中又以波浪能为最主要形式。

船舶在航行中由于受海浪和大风的影响产生船舶运动，船舶在波浪中有六个自由度的运动（纵摇、横摇、艏摇、纵荡、横荡和垂荡），其中垂荡运动使船舶产生周期性的上下振荡的刚体运动，其运动幅度最为显著，尤其船首的振荡更为剧烈，振荡的能量巨大，有很大可开发和利用空间。

专利号为CN106762367A的中国专利中公开的一种船舶波浪能发电装置，包括基座、液压缸、液压马达和发电机，其主要的工作原理是当船舶靠岸时，将基座铰接在岸边，把连接板与船舶相连接，波浪带动船舶摆动，进而带动活塞杆伸缩，活塞杆伸缩带动液压油来回流动，进而带动液压马达正反转，进而液压马达的输出轴带动发电机的输入轴转动发电，实现将波浪能转化为电能。该装置虽然结构简单，有一定优势，但是大多只有在船舶靠岸或锚泊时才能启动，无法实现在船舶航行中的持续性发电，并且将装置放置在岸边会有被海水腐蚀的风险。

专利号为CN108131236A的中国专利中公开的一种浮动式波浪发电装置，包括主浮台、副浮台、发电设备、摇臂、齿条、密封圈、连杆、弹簧复位装置、配重体、连接活动关节、上浮下沉控制系统等，可组成一个主浮台十字对称配置四个副浮台组成的多个功能单元结构，工作原理为受风浪的影响，导致主副平台间位置的变化，然后在各种连接关节的调节转换下带动主浮台内的齿条向上运动，齿条穿过密封圈将动能传导给主浮台内部的发电机，发电机工作发电。该装置虽然可做到利用波浪能发电，但是结构过于复杂，同时连接关节抗风浪冲击能力不足，容易断裂，并且无法在船舶航行时发电。

专利号为CN206738050U的中国专利中公开的船舶波浪运动动能发电装置，包括独立式货舱体、气泵、气动涡轮装置、发电机、货舱安置槽、滑轨、滑轮、蓄电池以及弹簧，其主要的工作原理是当船舶在波浪中运动时，独立货舱体通过滑轨和滑轮在货舱安置槽内上下滑动，压动气泵产生气体，然后气体进入气动涡轮装置中，推动涡轮转动，进而带动发电机转动发电。虽然该装置可做到在船舶航行中发电，但是该装置还是存在一定的问题：用气泵产生的气体推动涡轮进而带动发电机发电的过程中振动能经过多次转换，损耗严重，使得该装置发电效率低下，发电量少，进而给船舶带来的经济效益极少。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景以及存在的问题，提供一种利用船舶振荡能进行发电的装置，当船舶在风浪中航行时，该装置将船舶巨大的上下振荡能量转化为齿条的往复运动，进而齿条带动发电机的齿轮进行发电。该装置主要针对远洋船舶，可放置在船首的舱室内，不会受海水的腐蚀，且实现了船舶航行时持续性向船舶电网供电，进而降低船舶能耗，具有显著的经济效益，同时该装置可通过调节配重块的质量来增加船舶振荡的能量，进而增加装置的发电量，具有发电量大、结构简单、制造成本低的优点，并且由于船舶的空间较大，船舶上可安放多套设备。

本发明的技术方案：