[发明专利]一种配置发电装置的水箱式浮式防波堤

说明书

本发明公开了一种配置发电装置的水箱式浮式防波堤，包括水箱，水箱通过分隔板分为上层箱体和下层箱体，上层箱体中填充有水。分隔板中转动设置有摆板转轴，摆板转轴的端部均贯穿出水箱，且摆板转轴伸出水箱的端部均安装有一号齿轮，摆板转轴上转动安装有摆板，摆板一端伸入上层箱体，另一端伸入下层箱体，摆板伸入下层箱体的端部安装有质量块。分隔板下部安装有弹性梁，弹性梁上盖设有压电膜。下层箱体中安装有电磁发电装置，电磁发电装置的发电机输入轴的端部均贯穿出水箱，且发电机输入轴伸出水箱的端部均安装有二号齿轮，二号齿轮与一号齿轮相互齿合。本发明能有效地吸收并消除外界波浪能，而且将水箱内的晃荡波能量转换为生产所需的电能。

技术领域

本发明涉及防波堤技术领域，具体涉及一种配置发电装置的水箱式浮式防波堤。

背景技术

防波堤是较为常用的海上防浪结构，用于吸收波浪能，阻断波浪冲击，围护港池保持其水面平稳以保护港口码头免收恶劣天气的影响。而其中的浮式防波堤因其不受水深限制，有利于海水交换，经济性高等特点被广泛采用，尤其是深水海域防波堤的优选。但是由锚链系泊于海底的浮式防波堤在海浪的冲击下会有运动幅度过大的缺点，影响防波堤的正常使用。

随时化石能源开发的日渐枯竭，可再生能源的开发是当今世界的研究热点。而海洋中的波浪能是一种重要的可再生能源，如何高效地利用波浪能是波浪能发电普及的关键。目前波浪能的收集装置相对较少，其中采用的主要有电磁发电和压电发电两种类型的装置。电磁发电类型应用较多，当结构物受海浪作用上下或左右振动时,结构物内的传动机构将振动的能量转化为旋转机械能并传递至永磁发电机，最终通过永磁发电机发电。由于海洋波浪振动频率较低，永磁发电机内的输入轴转速较低，使得磁通量的变化率较小，从而影响了发电输出效率。压电式波浪能收集装置通常设计成悬臂梁结构，最终将波浪的低频振动转化为悬臂梁的高频振动，从而输出电能。然而，如何提高装置中将波浪的低频振动向悬臂梁的高频振动的转化效率是压电式波浪能收集装置的一大难点。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种配置发电装置的水箱式浮式防波堤，能有效地吸收并消除外界波浪能，而且通过水箱内的晃荡现象可以有效地减少防波堤在波浪冲击下的摆动，并且在水箱内集成电磁发电装置和压电发电装置将水箱内的晃荡波能量转换为生产所需的电能。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种配置发电装置的水箱式浮式防波堤，包括水箱，所述水箱通过分隔板分为上层箱体和下层箱体，所述上层箱体中填充有水，所述分隔板中转动设置有摆板转轴，所述摆板转轴的端部均贯穿出水箱，且所述摆板转轴伸出水箱的端部均安装有一号齿轮，所述摆板转轴上转动安装有摆板，所述摆板一端伸入上层箱体，所述摆板另一端伸入下层箱体，且所述摆板伸入下层箱体的端部安装有质量块；

所述分隔板下部位于摆板转轴的两侧均安装有供摆板撞击的弹性梁，所述弹性梁垂直于分隔板，所述弹性梁处于下层箱体中，所述弹性梁上盖设有压电膜；

所述下层箱体中安装有电磁发电装置，所述电磁发电装置包括发电机输入轴，所述发电机输入轴的端部均贯穿出水箱，且所述发电机输入轴伸出水箱的端部均安装有二号齿轮，所述二号齿轮与一号齿轮相互齿合。

进一步的，所述质量块的截面为正三角形结构，且所述质量块的边角为弧形，所述质量块的顶角连接摆板，且所述摆板与质量块顶角的平分面处于同一个平面。

进一步的，所述摆板转轴两侧的弹性梁至摆板转轴的距离均相等，且所述弹性梁至摆板转轴的距离小于位于下层箱体中的摆板的长度。

进一步的，所述质量块撞击在弹性梁上的高度小于压电膜底端的高度。

进一步的，电磁发电装置和压电膜均连通桥式整流电路。

进一步的，所述一号齿轮的直径大于二号齿轮的直径。

进一步的，所述水箱外安装有若干条锚链。