[发明专利]一种波浪能量收集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量收集装置，具体涉及一种波浪能量收集系统。

背景技术

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。利用波浪进行发电具有环保、燃料、低噪音、无废气、无废料、无污水和无辐射等优点。波浪的能量是海洋能源中能量最不稳定的一种能源，不同地域、不同时间的波浪能量差异很大。波浪能量的不稳定性使得它不适合于直接转化为电能提供给用户使用，此外，由于海水腐蚀、压力破环等使得输电线的成本很高，因此如何实现波浪能的收集，并将收集到的波浪能进行适当的处理(如转换和存储)，使得能量更加稳定地被利用，是当前波浪能利用所要解决的关键问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种波浪能量收集系统，其能够将波浪能转换为电能，并进行存储后使用。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种波浪能量收集系统，由波浪能量转换单元和电能存储单元构成。波浪能量转换单元包括质量块、弹簧、绳索、双向变单向旋转运动装置和发电机；其中双向变单向旋转运动装置安装在船体上，双向变单向旋转运动装置的输入轴伸出船体外，并经绳索连接在弹簧的一端上，该弹簧的另一端连接质量块，质量块放置于水下，并随着波浪做上下运动；双向变单向旋转运动装置的输出轴连接发电机的输入轴。电能存储单元包括输入DC/DC转换器、超级电容器和输出DC/DC转换器；其中输入DC/DC转换器的输入端与发电机的输出轴相连，输入DC/DC转换器的输出端连接超级电容器的输入端，超级电容器的输出端连接输出DC/DC转换器的输入端。

上述方案中，所述双向变单向旋转运动装置由输入轴系、第一轴系、第二轴系和传动轴系构成；输入轴系、第一轴系、第二轴系和传动齿轮的轴线方向相互平行；

输入轴系包括输入杠杆和输入齿轮；输入杠杆的一端伸出船体外，并经绳索和弹簧连接质量块，输入杠杆的另一端与输入齿轮的转轴的径向侧壁相固连；质量块的上下运动通过输入杠杆传递到输入齿轮，并带动输入齿轮发生逆时针或顺时针方向的转动；

第一轴系和第二轴系完全相同，均包括主动齿轮、超越离合器和从动齿轮；主动齿轮的转轴与超越离合器的主动轴相连，从动齿轮与超越离合器的从动轴相连；

第一轴系的主动齿轮啮合于输入齿轮和第二轴系的主动齿轮之间，即：第一轴系的主动齿轮与输入齿轮相啮合，且第一轴系的主动齿轮与输入齿轮的转向相反；第二轴系的主动齿轮与第一轴系的主动齿轮相啮合，且第二轴系的主动齿轮与第一轴系的主动齿轮的转向相反；第二轴系的主动齿轮与输入齿轮的转向一致；

第一轴系的超越离合器和第二轴系的超越离合器相间隔，且这2个超越离合器的转向均与发电机输入轴的转向相一致；

传动齿轮啮合于第一轴系的从动齿轮和第二轴系的从动齿轮之间，第一轴系的从动齿轮和第二轴系的从动齿轮相互间隔；

发电机的输入轴连接在第一轴系的从动齿轮或第二轴系的从动齿轮上。

与现有技术相比，本发明通过波浪能量转换单元采集波浪能，并通过电能存储单元存储波浪能。在波浪能量转换单元中，采用双向变单向旋转运动装置将输入的往复运动或摇摆运动变成反顺旋转运动，再变成单向旋转运动而输出做功，以用于波浪发电等需要这种传动方式的机械之中，具有简单、传动效率高和生产成本低的特点。在电能存储单元中，采用输入和输出均采用能够实现降压和升压的DC/DC转换器与超级电容相配合，使得输出电压能够稳定。本发明结构简单，投资规模灵活，技术性能高度集中利用超级电容收集波浪转换的电能，利用升降低压电路适应波浪的不稳定性，具有小巧易于推广使用的特点。

附图说明

图1为一种波浪能量收集系统的结构示意图。

图2为双向变单向旋转运动装置的结构示意图。

图3为电能存储单元的原理框图。

图中标号：1、质量块； 2、弹簧； 3、绳索； 4、双向变单向旋转运动装置； 41、输入轴系； 411、输入杠杆； 412、输入齿轮； 42、第一轴系； 43、第二轴系； 431、主动齿轮； 432、超越离合器； 433、从动齿轮； 44、传动齿轮； 5、发电机。

具体实施方式

一种波浪能量收集系统，由波浪能量转换单元和电能存储单元构成。