一种自发电储电的船只的制作方法

1.本发明实施例涉及海洋发电及新能源领域，具体涉及一种自发电储电的船只。


背景技术：

2.能源是人类永恒的需求，进入21世纪以来，随着科技的不断发展，传统的石化能源对地球环境造成了巨大的压力，能源危机越来越引发人们的焦虑，全球范围都在寻找新能源。
3.而在现有技术中，随着电动汽车的发展，交通工具的电气化已成主要趋势。移动中的船只常年面对海浪的冲击，将波浪发电系统以船体结构进行有机结合，不仅能够让船获得源源不断的动力，而且柔性的侧旋艇对船只平稳度以及抗飓风能力均有较大的提高。
4.因此，亟需提供一种能够稳定自发电，且安装简单、发电效率较高的自发电储电的船只。


技术实现要素：

5.为此，本发明实施例提供一种自发电储电的船只，包括：船体以及设置在该安装架上的发电系统；
6.其中，发电系统包括：单向抬头机、与单向抬头机连接的发电组件以及与发电组件连接用于蓄电的储电装置；该单向抬头机包括：随海浪涌动上下运动的浮托机构以及设置在该浮托机构端部的摇臂机构，摇臂机构通过设置在摇臂机构远离浮托机构一端的传动组件与发电组件连接，发电组件与储电装置连接。
7.在其中一个实施例中，发电系统和船体通过安装架设置在船体边沿的外侧，该发电系统在边沿外侧至少设置两组。
8.在其中一个实施例中，安装架包括：用于该发电系统与船体固定连接的固定支架以及设置在该固定支架上用于安装该发电系统的固定臂，固定臂对称设置在固定支架的两侧。
9.在其中一个实施例中，在固定臂侧面固定有发电组件，该单向抬头机通过传动组件阵列在该固定臂上，形成矩阵。
10.在其中一个实施例中，浮托机构侧面形状为流线形船头状。
11.在其中一个实施例中，单向抬头机两两相邻设置，至少两组；其中相邻两组的单向抬头机的摇臂机构分别为长摇臂和短摇臂。
12.在其中一个实施例中，浮托机构包括：设置在长摇臂上的第一浮托件和设置在短摇臂上的第二浮托件，第一浮托件和第二浮托件彼此之间互相相邻设置；
13.第一浮托件和第二浮托件通过两者形状的设置在该第一浮托件和第二浮托件之间形成流线型的水流通道。
14.在其中一个实施例中，浮托机构在其中间底部位置设有空腔，该空腔面向海浪方向设有开口。
15.在其中一个实施例中，传动组件包括：传动轴以及设置在该传动轴上的梯块单向器，浮托机构通过摇臂机构与该梯块单向器连接，梯块单向器设置在传动轴上，该梯块单向器数量与摇臂数量对应设置。
16.在其中一个实施例中，发电组件包括：与传动组件连接的飞轮组件以及与飞轮组件连接的发电机。
17.在其中一个实施例中，飞轮组件包括：增速箱和飞轮；增速箱一端连接传动组件，另一端通过转轴连接飞轮。
18.在其中一个实施例中，增速箱由大齿轮和小齿轮啮合组成，其中大齿轮与传动组件连接，小齿轮通过转轴与飞轮连接。
19.在其中一个实施例中，蓄电装置与一端连接发电系统，另一端连接逆变阵列，该逆变阵列与变压器连接通过变压器变压后接入用于供能的电网。
20.在其中一个实施例中，发电系统与逆变阵列并联，在该逆变阵列上还可以并联接入其他间歇式发电系统。
21.本发明实施例具有如下优点：
22.1、该浮托机构利用自身流线型结构，将迎面而来的海浪冲击力巧妙转化为上托力，再利用单向杠杆原理，自由落体原理反复撬动驱动轴单向旋转，并通过一个齿轮箱联动惯性飞轮机构形成持久的旋转发电，投资小、寿命长。
23.2、在冲击单向抬头机的过程中，海浪将被侧向汇流，通过流线型的水流通道，由“窄管效应”产生强大的向下负压，和水的浮力一起转换成朝上的抬升力，自然造浪并通过单向器将巨大的扭力化为源源不断旋转的驱动；波峰过后，抬头机自由落入波谷，还是通过单向器反向打滑，克服长期困扰人们的“点浮式制约”现象。
24.3、在浮托机构下方设置有开口朝向海浪方向的空腔，在海浪冲击过来时能够产生朝上的抬升力。
25.4、通过设置飞轮组件配合单向抬头机能够有效化解海浪能量的部分波动，降低水流对于船体冲击，不仅防止损坏，而且船只在风浪中将显得更加平稳同时获取电能。
26.能够有效延长船体的使用寿命，减少维护次数，极大节约了人力物力。
27.5、该自发电储电的船只形成矩阵后可以通过两级或三级消化转化成电能，科学的矩阵布局可以使单向抬头机阵列群面对杂乱的海浪形成错落有致的阶梯式动力转换方式。
28.6、串联矩阵式的群电机驱动系统结合光伏、风能、柴油发电、储能平衡系统构成的多元混合动力驱动系统，将大规模节省船只燃油的消耗。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
30.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功
效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
31.图1为本发明的整体结构示意图；
32.图2为本发明的发电系统结构示意图；
33.图3为本发明的单向抬头机连接结构示意图；
34.图4为本发明的发电组件结构示意图；
35.图5为本发明的矩阵结构示意图；
36.图6为本发明的发电系统阵列结构示意图；
37.图7为本发明的一个实施例结构示意图；
38.图8为本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
39.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1和图5所示，一种自发电储电的船只20，包括：一种自发电储电的船只20，其特征在于，包括：用于该系统和船体20连接的安装架4、设置在该安装架4上的发电系统10；
41.参照图2～图3，该发电系统10包括：单向抬头机1、与单向抬头机1连接的发电组件2；该发电组件2连接用于蓄电的储电装置；
42.该单向抬头机1包括：随海浪涌动上下运动的浮托机构11以及设置在该浮托机构11端部的摇臂机构12，摇臂机构12通过设置在摇臂机构12远离浮托机构11一端的传动组件3与发电组件2连接，发电组件2与储电装置连接。其中，浮托机构11侧面形状为流线形船头状。浮托机构11外形流畅，由坚固的轻型材料制成，类似船头，有一定的自重。正常情况下，它浮在水面，通过摇臂机构12连接在传动轴32上，即使在轻微的海浪冲击下也能产生成吨的上浮力并通过力矩再次放大。
43.优选地，单向抬头机1两两相邻设置，至少两组；其中相邻两组的单向抬头机1的摇臂机构12分别为长摇臂121和短摇臂122。其中设置长摇臂121的单向抬头机1提供强大的力矩，实现低转速启动及维持，设置短摇臂122的单向抬头机1可以均衡旋转速度，维持持续不断的发电。投资小、寿命长。
44.优选地，浮托机构11在其中间底部位置设有空腔113，该空腔113面向海浪方向设有开口。
45.优选地，浮托机构11包括：设置在长摇臂121上的第一浮托件111和设置在短摇臂122上的第二浮托件112，第一浮托件111和第二浮托件112彼此之间互相相邻设置；
46.参照图3上部分水流示意，第一浮托件111和第二浮托件112通过两者形状的设置在该第一浮托件111和第二浮托件112之间形成流线型的水流通道。海浪在冲击矩阵的过程中，将被侧向汇流，通过流线型的水流通道，由“窄管效应”产生强大的向下负压，和水的浮力一起转换成朝上的抬升力，自然造浪并通过单向器将巨大的扭力化为源源不断旋转的驱动。波峰过后，抬头机自由落入波谷，还是通过单向器反向打滑，克服长期困扰人们的“点浮式制约”现象。
47.参照图2优选地，安装架4包括：用于该发电系统10与船体20固定连接的固定支架(图未示)以及设置在该固定支架上用于安装该发电系统10的固定臂41。其中，该固定臂41可以为浮动桩或者耐腐蚀的刚性材料制成又或者用刚性材料制成后在该固定臂上设置浮动桩。
48.进一步优选地，固定臂41对称设置在所述固定支架的两侧；发电组件2设置在该固定臂41的侧面，结合图6所示，单向抬头机1通过传动组件阵列在该固定臂41上，形成矩阵。
49.其中参照图2和图3，传动组件3包括：传动轴32以及设置在该传动轴32上的梯块单向器31，浮托机构11通过摇臂机构12与该梯块单向器31连接，梯块单向器31设置在传动轴32上，该梯块单向器31数量与单向抬头机1数量对应设置。
50.如图4所示优选地，发电组件2包括：与传动组件3连接的飞轮组件21以及与飞轮组件21连接的发电机；飞轮组件21包括：增速箱211和飞轮212；增速箱211一端连接传动组件3，另一端通过转轴23连接飞轮212。其中，增速箱211由大齿轮2111和小齿轮2112啮合组成，其中大齿轮2111与传动组件3连接，小齿轮2112通过转轴23与飞轮212连接。飞轮212同样通过梯形单向器与转轴23连接，只能向发电方向进行高速旋转。
51.其使用方法是由单向抬头机1产生的巨大扭力，通过大扭距增速箱211撬动飞轮212飞速旋转，将稳定的惯性动能输入发电机；也可以在发电之前先通过电机先将飞轮212正向驱动到一定的转速，再接通发电源，飞轮212储能的应用可以有效化解海浪能量部分波动。
52.参照图8，蓄电装置与一端连接发电系统10，另一端连接逆变阵列301，该逆变阵列301与变压器302连接通过变压器302变压后接入用于供能的电网303。
53.进一步优选地，上述间歇式发电系统可以为光伏、风能、柴油发电系统。
54.由单向抬头机1产生的机械动能，通过梯块单向器31变化形成旋转动能，存入飞轮组件21，由飞轮212拖动发电机22小波动性发电后储存至储电装置，储电装置通过逆变阵列301可以将交流电转换为恒压直流电直接与储能阵列共同会流直流排(过程中，接入一些随机性较大的间歇式发电系统，如太阳能、风能发电等盘活已有的存量资产)通过逆变阵列301转换成交流电并汇流，再通过变压器302并入电网303。
55.进一步地，该变压器302可以设置为多级变压。
56.参照图6，在其中一个实施例中，发电系统10可以并联设置多组，该发电系统呈矩阵状并联能够更好地起到消解波浪的作用。
57.参照图7，在其中一个实施例中，对于在小型船只上设置该发电系统10时，可以将该发电系统10对称设置在船体20的两侧，分别为第一发电系统101和第二发电系统102。
58.优选地，第一发电系统101和第二发电系统102各自设置一个浮托机构，该浮托机构通过至少两个连接臂与设置在船体上的传动组件连接。
59.优选地，第一发电系统101中的第一浮托机构1011和第二发电系统102中的第二浮托机构1021的俯视结构靠近船体一侧均为弧顶朝向船体的圆弧状，该第一浮托机构和第二浮托机构远离船体一侧与船体平行设置。通过对浮托机构的设置使船体20行驶的速度更快更平稳。
60.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，
在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。