[发明专利]一种行星轮传动的波浪能发电装置

说明书

本发明属于波浪能发电领域，并具体公开了一种行星轮传动的波浪能发电装置，该装置包括波浪能发电单元、浮体和本体支架，波浪能发电单元安装在浮体的内部，并通过支架悬臂与本体支架相连，波浪能发电单元包括换向组件和发电机，换向组件包括齿圈滚筒、滚筒棘轮离合器、主轴棘轮离合器和行星轮系，滚筒棘轮离合器、主轴棘轮离合器和行星轮系依次设置在齿圈滚筒内部，通过其配合作用将两个方向的往复旋转运动变为单向连续旋转并带动发电机进行发电。该装置结构精简、紧凑、可靠性高，且提高了能量利用率，在装置离岸布置时，将多个发电装置安装在人字形框架上，并在此框架上安装线性执行机构和方向鳍，适应不同情况的能量采集需求。

技术领域

本发明属于波浪能发电领域，更具体地，涉及一种行星轮传动的波浪能发电装置。

背景技术

近年来，随着石油、天然气等不可再生能源的不断消耗，人们将注意力转向了风能、海洋能等可再生能源的开发上，世界各国有关海洋能源的研究和利用还处于初始阶段，因而海洋能属于有待开发利用的新能源行列。海洋能蕴含在海洋的洋流和波浪中，其中波浪能几乎无处不在，将波浪能转化成电能是一个非常有价值的研究方向。

目前，对于波浪能的开发利用尚处于试验研究阶段，一些沿海地区先后研制成了各种试验性的发电装置。进一步分析波浪能发电领域已公开的专利，尽管已有很多各种形式的发电装置，但鲜有专利充分考虑发电装置的经济性和高效性，难以对吸收的波浪能高效利用，且存在成本高、维护困难等问题。

例如，专利CN201610317859.4公开了一种液压传动的三自由度点吸收式波浪能发电装置，其将浮子安装在三自由度的滑轨上，使波浪纵荡、横荡、垂荡三个方向的能量都能转化成机械能，三个方向的滑轨上分别安装有液压装置，通过液压装置将能量传递到发电机进行发电。该方案考虑到了对波浪各个方向的能量进行吸收利用，但是三个方向同时安装液压装置也会造成能量转化成本变高，且液压装置相对易故障，维护成本也较高。

专利CN201510924611.X公开了一种利用直线发电装置对波浪能进行吸收转化的装置，其浮子与密封腔相连，定子、动子位于密封腔之中，定子包括圈骨架和线圈，动子包括永磁铁等，运行时，浮子随波浪起伏，在滑轮和弹簧的作用下使定子与动子产生相对运动，定子的线圈切割动子磁铁的磁感线产生电流。该方案对于海上浮标等小型用电装置较为适用，而用于大型装置和发电储备则不适用，因为浮子随波浪起伏仅利用了波浪垂直部分的能量，该部分能量较小，同时，动子的震荡运动不规律，所发出的电流若想收集储备，需要复杂的整流装置，这将降低装置的可靠性。

专利CN201510196135.4公开了一种波浪能发电装置，其将各机构密封在壳体内，通过壳体随波浪的转动带动内部的速度换向机构、能量储存机构、稳速机构和发电机构协同工作产生电能。该装置采用机械传动机构，能将不稳定的波浪能吸收并转化成电能，但该装置的内部轮系繁杂，结构不够紧凑，各种机构的齿轮过多造成能量传递损耗加剧，且维护保养困难。

综上分析可知，对于波浪能发电领域，尽管已有各种运用不同原理采用不同机构的方案，但是这些方案在提高能量收集和转换效率、精简结构增强可靠性等方面仍有提升改进空间。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种行星轮传动的波浪能发电装置，其利用浮体吸收波浪能，将波浪能转化为往复旋转的机械能，再通过棘轮离合器和行星轮系将两个方向的往复旋转运动变为单向连续旋转进行发电，该装置结构精简、紧凑、可靠性高，并减少了能量损失，提高了能量利用率。