[实用新型]一种利用波浪能的船舶航道浮标

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种船舶航道浮标，具体地，涉及一种利用波浪能的船舶航道浮标。

背景技术

为了船舶海上航行和靠港时安全，通常会在海上设灯塔、浮标等。目前灯塔、浮标均用蓄电池或电缆输送市政电能，不仅成本较高而且维护困难。特别是在远离海岸的远海，无论使用蓄电池还是电缆输送市政电能都很不方便。另外不管是蓄电池还是市政用电，其最终来源主要是火力发电，而火力发电要消耗大量有限的自然资源，而且对生态环境造成很大的破坏。

针对上述情况，有人提出利用风能发电供浮标用电的装置，但是这种装置一般都需要额外支撑装置，在风能丰富的远海，由于这种额外的支持装置不易建造，所以这种方法不能被广泛采用。

波浪的能量是大海和江河所具有的丰富的清洁能源，如果利用这种能量来发电，不仅可以缓解能源紧张的问题，而且不会对环境造成破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无支撑的利用水域波浪涌动能量发电的浮标，可以高效地将波浪能转换为电能，由于浮标装置不需要支撑结构，所以可以用在波浪能丰富的远海。 

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种利用波浪能的船舶航道浮标，其中，该船舶航道浮标包含水面浮体，和从下到上依次设置在水面浮体上的密封箱、电力变换装置以及发光装置；所述的水面浮体为锥形体，增加了装置的稳定性，且有利于加强装置的上下运动，该水面浮体由于具有能够提供足够浮力的浮体结构，因此能够呈倒锥形浮在水面，即使搭载其上的装置也能很好地工作；所述的密封箱内设有受能机构和机电转换机构；所述的受能机构安装在密封箱内的一侧，该受能机构包含前表面设有齿槽的长方体形重物、带轴孔的槽型滑道、弹性部件、转轴以及设在转轴一端的齿轮；所述的机电转换机构安装在密封箱内的另一侧，该机电转换机构包含增速变向机构以及与增速变向机构相连的发电机，发电机的输出端与电力变换装置连接；所述的弹性部件设置在密封箱内的底部，该弹性部件上设有所述的长方体形重物；所述的带轴孔的槽型滑道竖直设置在密封箱内，所述的长方体形重物位于带轴孔的槽型滑道内侧与该侧的密封箱箱壁之间，并能够在弹性部件的作用下沿所述带轴孔的槽型滑道相对所述的水面浮体进行上下振动；也就是说，由于弹性部件的支持，长方体形重物和水面浮体的上下运动在时间上错开而使长方体形重物在带轴孔的槽型滑道内相对水面浮体发生上下振动；所述的转轴安装在带轴孔的槽型滑道的轴孔处，转轴上的齿轮与长方体形重物前表面的齿槽构成齿条结构，转轴的另一端与增速变向机构相连；所述的发光装置包含发光器件和蓄电池；所述的电力变换装置能够将发电机的交流电转换为直流电输送给所述的发光器件和蓄电池。通过长方体形重物在波浪能的作用下上下振动接收波浪涌动的能量，通过齿条结构、机械传动轴、增速变向机构将该能量转换为高速旋转的机械能，通过机电转换机构，电力变换装置将该高速旋转的机械能转换为稳定的直流电能输送到蓄电池和发光器件，从而达到存储电能和驱动发光器件发光的目的。

上述的利用波浪能的船舶航道浮标，其中，所述的增速变向机构包含大齿轮和内啮合棘轮机构；大齿轮的主动齿与内啮合棘轮机构的棘轮从动齿啮合，内啮合棘轮机构的棘爪和轮毂棘轮从动齿啮合，轮毂棘轮主动齿与发电机转子轴上的齿痕啮合。

上述的利用波浪能的船舶航道浮标，其中，所述的大齿轮安装在所述转轴的末端，使转轴与增速变向机构相连；该转轴在所述长方体形重物的上下振动作用下通过齿条结构带动大齿轮转动，再通过速变向机构带动发电机转子轴，由发电机将机械能转换为电能。

上述的利用波浪能的船舶航道浮标，其中，所述的发电机与电力变换装置连接；所述的电力变换装置包含整流-滤波-稳压单元、蓄能单元和光控驱动单元；发电机、电力变换装置、蓄电池和发光器件组成波浪能浮标的电路系统。整流-滤波-稳压单元用于将交流电转换为稳定直流电，蓄能单元用以存储剩余电能，并在蓄电池与发光器件之间调配，光控驱动单元用以控制电力；所述的整流-滤波-稳压单元包含整流桥Br、限流电阻R1、TVS（Transient Voltage Suppresso，瞬态抑制二极管）器件、滤波电容C1、稳压限流电阻R2和稳压管D1；所述的蓄能单元包含隔离二极管D2和缓冲电容C2，并与蓄电池Ba连接；所述的光驱动单元包含光电开关LCS，并与发光器件La连接。