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波浪能灯塔

阅读：315发布：2020-05-12

IPRDB可以提供波浪能灯塔专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种利用水域波浪涌动能量的波浪能灯塔。它是在水面的灯塔设定位置架设受能-发电-发光系统，系统由波浪受能板、增速机构、机电转换机构、电力变换装置和灯体构成。通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其发、变电装置将该机械能转化、变换成直流电能存储并输送给灯体发光。，下面是波浪能灯塔专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种波浪能灯塔，其特征是：在水面的灯塔设定位置架设受能-发电-发光系统；系统由波浪受能板、传动杆、齿条结构、柱轴体、增速机构、柱套体、横轴机构和柱座体、机电转换机构、电力变换装置和灯体构成；

波浪受能板通过其左、右传动杆与齿条结构联结成为一体结构，通过横轴机构与柱套体构成转动配合；机电转换机构内部装配有增速机构，整体安装在柱套体的上部；柱套体与柱轴体滑动配合；柱轴体固接在柱座体的顶端，柱轴体的顶端安装有电力变换装置和灯体；电力变换装置中装配有用以将交流电变换为稳定直流电的电力整流-滤波单元电路、用以存储剩余电能的汇流-蓄能单元电路和用以在蓄电池与灯体之间调配、控制电力的光控驱动单元电路；

通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其机电转换机构和电力变换装置将该机械能转化、变换成直流电能输送到蓄电池和灯体，以存储电能和驱动发光；

受能-发电-发光系统主体为前后对称结构；机电转换机构内部装配有两部发电机；

每部发电机均通过其联结臂相对固结在柱套体的上部，其转子轴各与两端的终轴制成为一体；增速机构的四部第一增速被动齿轮按前、后、左、右侧分别与前、后侧齿条主动齿的左、右侧对应啮合；波浪受能板通过横轴机构中的横轴装配在柱套体的下部，与柱套体构成转轴配合；

发电机、电力变换装置和灯体中的电路器件构成波浪能灯塔的电路系统；在电气功能上，波浪能灯塔电路系统分为两路发电单元、两路整流-滤波单元、汇流-蓄能单元、光控驱动单元和发光单元；第一路发电单元由第一发电机G1构成；第二路发电单元由第二发电机G2构成；第一路整流-滤波单元由第一整流桥Br1、第一限流电阻R1、第一TVS器件T1、第一前滤波电容C11、第一滤波电感L1和第一后滤波电容C12构成；第二路整流-滤波单元由第二整流桥Br2、第二限流电阻R2、第二TVS器件T2、第二前滤波电容C21、第二滤波电感L2和第二后滤波电容C22构成；汇流-蓄能单元由第一或门二极管D1、第二或门二极管D2、缓冲电容C3和蓄电池Ba构成；光控驱动单元由光控开关LCS构成；发光单元由发光器件La构成；

机电转换机构(4)依俯视为前后和左右对称结构；依俯视，齿条结构(3)中间开有供左右摆动的摆动限位口，依摆动限位口前和后分别分为前侧体和后侧体，依摆动限位口左和右分别分为左限位连筋和右限位连筋；

波浪受能板(1)为圆角矩形波浪板结构，前后为宽向，左右为长向；作为背浪侧的左半部长于作为迎浪侧的右半部；机电转换机构、中心开有配合柱套体(7)的摆动孔(1.1)；摆动孔(1.1)的前、后侧壁与柱套体(7)的对应面滑动配合，左、右侧与柱套体(7)的对应侧留有摆动空间；

在齿条结构前、后侧体上面的外弧面，均铣有齿条主动齿；

受能-发电-发光系统主体的机壳(4.4)制有以其风雨罩跨接部连接的前侧左、右两个扁圆柱形机构室和后侧左、右两个扁圆柱形机构室；在前、后、左、右四个机构室中，均装配终轴(4.2)、终从动齿轮(4.3)、第二增速主动齿轮(6.2)、第三增速主动齿轮(6.3)、第四增速从动齿轮(6.4)、第四增速主动齿轮(6.5)、棘轮从动齿轮(6.6)、棘轮结构(6.7)、轮毂棘轮从动齿(6.8)、轮毂终主动齿(6.9)和飞轮(6.10)。

2.根据权利要求1所述的波浪能灯塔，其特征是：第一发电机G1两输出端与第一整流桥Br1的两交流输入端连接；第一整流桥Br1的输出端负极接地；第一整流桥Br1的输出端正极与第一限流电阻R1的一端、第一前滤波电容C11的正极和第一滤波电感L1的一端同时连接；第一限流电阻R1的另一端与第一TVS器件T1的负极连接；第一TVS器件T1的正极接地；第一前滤波电容C11的负极接地；第一滤波电感L1的另一端与第一后滤波电容C12的正极及第一或门二极管D1的正极同时连接；第一后滤波电容C12的负极接地；第一或门二极管D1的负极与第二或门二极管D2的负极连接。

3.根据权利要求1所述的波浪能灯塔，其特征是：第二发电机G2两输出端与第二整流桥Br2的两交流输入端连接；第二整流桥Br2的输出端负极接地；第二整流桥Br2的输出端正极与第二限流电阻R2的一端、第二前滤波电容C21的正极和第二滤波电感L2的一端同时连接；第二限流电阻R2的另一端与第二TVS器件T2的负极连接；第二TVS器件T2的正极接地；第二前滤波电容C21的负极接地；第二滤波电感L2的另一端与第二后滤波电容C22的正极及第二或门二极管D2的正极同时连接；第二后滤波电容C22的负极接地；第二或门二极管D2负极与第一或门二极管D1负极的连接点与缓冲电容C3的正极、蓄电池Ba的正极和光控开关LCS的进线端同时连接。

4.根据权利要求1所述的波浪能灯塔，其特征是：缓冲电容C3的负极和蓄电池Ba的负极均接地；光控开关LCS出线端与发光器件La的一端连接，光控开关LCS的接地端接地；发光器件La的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的波浪能灯塔，其特征是：在每个机构室中，终轴(4.2)与终从动齿轮(4.3)同轴固结成为最终带动发电机转子的传动部件，第一增速被动齿轮(6.1)与第二增速主动齿轮(6.2)同轴固结成为最始递接齿条主动齿(3.1)的传动部件，第三增速主动齿轮(6.3)与其增速被动齿轮同轴固结成为第二传动增速部件，第四增速从动齿轮(6.4)与第四增速主动齿轮(6.5)同轴固结成为第三传动增速部件，棘轮从动齿轮(6.6)与棘轮结构(6.7)同轴固结成为单向主动增速部件，轮毂棘轮从动齿(6.8)和轮毂终主动齿(6.9)分别为飞轮(6.10)轮毂的内齿轮和外齿轮，构成为单向从动增速部件，飞轮(6.10)与单向主动增速部件通过轴承构成同轴滚滑动配合；第二增速主动齿轮(6.2)与第三增速主动齿轮(6.3)的增速被动齿轮啮合，第三增速主动齿轮(6.3)与第四增速从动齿轮(6.4)啮合，第四增速主动齿轮(6.5)与棘轮从动齿轮(6.6)啮合，棘轮结构(6.7)的棘齿与轮毂棘轮从动齿(6.8)单向啮合，轮毂终主动齿(6.9)与终从动齿轮(4.3)啮合；

在每个机构室中，终轴(4.2)穿过机构室靠发电机一侧壁即内侧壁，与发电机转子轴制成为一体。

说明书全文

波浪能灯塔

技术领域

[0001] 本发明涉及一种利用水域波浪涌动能量的灯塔。

背景技术

[0002] 目前的灯塔均为蓄电池供电或电缆输送市电电能，仅就供电方面的日常维护就产生许多负担与困难。而就灯塔的运行环境而言，许多江、河、湖、海“无风三尺浪，有风浪滔天”，其永无止境的波浪携载着不可数计的能量。这些能量不断地通过冲刷岸崖、滩涂而释放、消耗，同时造成永无止境的冲刷、撞击侵蚀等破坏作用。我国拥有许多开辟了航线的江、河、湖面和海域，其波浪的能量几乎得不到任何利用，没有任何受控衰减，日夜不停地破坏着岸边设施、耕地等，时常造成水力灾害。如果将这些能量加以利用，一方面使波浪能量衰减减小了破坏性，另一方面使波浪能量转化为方便使用的能量，如电能就近应用于灯塔而增加了有益性。因此，尽可能多地利用波浪能量来为灯塔供电，具有深远历史意义和重大经济意义；研发一种利用水域波浪涌动能发电来驱动灯塔的方法，具有很深的理论意义和很高的实用价值。

发明内容

[0003] 为尽可能多地利用波浪能量，本发明提供一种利用水域波浪涌动能量的波浪能灯塔。它是在水面的灯塔设定位置架设受能-发电-发光系统，系统由波浪受能板、增速机构、机电转换机构、电力变换装置和灯体构成。通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其发、变电装置将该机械能转化、变换成直流电能存储并输送给灯体发光。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0005] 在水面的灯塔设定位置架设受能-发电-发光系统。系统由波浪受能板、传动杆、齿条结构、柱轴体、增速机构、柱套体、横轴机构和柱座体、机电转换机构、电力变换装置和灯体构成。

[0006] 波浪受能板通过其左、右传动杆与齿条结构联结成为一体结构，通过横轴机构与柱套体构成转动配合。机电转换机构内部装配有增速机构，整体安装在柱套体的上部；柱套体与柱轴体滑动配合。柱轴体固接在柱座体的顶端，柱轴体的顶端安装有电力变换装置和灯体。电力变换装置中装配有用以将交流电变换为稳定直流电的电力整流-滤波单元电路、用以存储剩余电能的汇流-蓄能单元电路和用以在蓄电池与灯体之间调配、控制电力的光控驱动单元电路。

[0007] 通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其发、变电装置将该机械能转化、变换成直流电能输送到蓄电池和灯体，以存储电能和驱动发光。

[0008] 本发明的有益效果是：是一种江、河、湖、海普遍适用的灯塔能源获取方法。不仅可使灯塔稳定、持续地运行，而且同时具有缓和浪涌、岸堤防护等功能。仅就灯塔发光而言，可与风力发电、太阳能发电配合装配，构成风、光、浪综合能航标灯系统。

附图说明

[0009] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0010] 图1是本发明实施例—波浪能灯塔示意图。

[0011] 图2是波浪发电单元主体结构主视图。

[0012] 图3是波浪发电单元主体结构半剖左视图。

[0013] 图4是波浪发电单元主体结构A-A向(局部)视图。

[0014] 图5是波浪发电单元主体结构B-B向(局部)视图。

[0015] 图6是波浪发电单元主体结构C-C向(局部)剖视图。

[0016] 图7是波浪发电单元主体结构D-D向(局部)剖视图。

[0017] 图8是本发明实施例—波浪能灯塔电路系统结构图。

[0018] 在图1～8中：1.波浪受能板，2.传动杆，3.齿条结构，4.机电转换机构，5.柱轴体，6.增速机构，7.柱套体，8.横轴机构，9.柱座体，10.电力变换装置，11.灯体。

[0019] 在图2～7中：3.1.齿条主动齿。

[0020] 在图3～8中：4.1.发电机，4.2.终轴，6.1.第一增速被动齿轮，8.1.横轴。

[0021] 在图5：1.1.摆动孔。

[0022] 在图6～7中：4.3.终从动齿轮，4.4.机壳，6.2.第二增速主动齿轮，6.3.第三增速主动齿轮，6.4.第四增速从动齿轮，6.5.第四增速主动齿轮，6.6.棘轮从动齿轮，6.7.棘轮结构，6.8.轮毂棘轮从动齿，6.9.轮毂终主动齿，6.10.飞轮结构。

[0023] 在图8中：G1为第一发电机，Br1为第一整流桥，R1为第一限流电阻，T1为第一TVS器件，C11为第一前滤波电容，L1为第一滤波电感，C12为第一后滤波电容，D1为第一或门二极管；G2为第二发电机，Br2为第二整流桥，R2为第二限流电阻，T2为第二TVS器件，C21为第二前滤波电容，L2为第二滤波电感，C22为第二后滤波电容，D2为第二或门二极管；C3为缓冲电容，Ba为蓄电池，LC为光电控制电路，La为发光器件。

具体实施方式

[0024] 在图1所示的本发明实施例—波浪能灯塔示意图中：在水面的灯塔设定位置架设受能-发电-发光系统。系统由波浪受能板1、传动杆2、齿条结构3、柱轴体5、增速机构6、柱套体7、横轴机构8、柱座体9、机电转换机构4、电力变换装置10和灯体11构成。

[0025] 在图1所示的本发明实施例—波浪能灯塔示意图和图2、3所示的波浪发电单元主体结构视图中：波浪受能板1通过其左、右传动杆2与齿条结构3联结成为一体结构，通过横轴机构8与柱套体7构成转动配合。机电转换机构4内部装配有增速机构6，整体安装在柱套体7的上部；柱套体7与柱轴体5滑动配合。柱轴体5固接在柱座体9的顶端；柱轴体5的顶端安装有电力变换装置10和灯体11。电力变换装置10中装配有用以将交流电变换为稳定直流电的电力整流-滤波单元电路、用以存储剩余电能的汇流-蓄能单元电路和用以在蓄电池与灯体11之间调配、控制电力的光控驱动单元电路。

[0026] 在图2～4、7所示的波浪发电单元主体结构视图中：在齿条结构3前、后侧体上面的外弧面，均铣有齿条主动齿3.1。

[0027] 在图3、4、6、7所示的波浪发电单元主体结构剖视图中：波浪发电系统主体为前后对称结构。机电转换机构4内部装配有两部发电机4.1；每部发电机4.1均通过其联结臂相对固结在柱套体7的上部，其转子轴各与两端的终轴4.2制成为一体。增速机构6的四部第一增速被动齿轮6.1按前、后、左、右侧分别与前、后侧齿条主动齿3.1的左、右侧对应啮合。波浪受能板1通过横轴机构8中的横轴8.1装配在柱套体7的下部，与柱套体7构成转轴配合。

[0028] 在图4所示的波浪发电单元主体结构A-A向(局部)视图中：机电转换机构4为前后和左右对称结构。齿条结构3中间开有供左右摆动的摆动限位口，依摆动限位口前和后分别分为前侧体和后侧体，依摆动限位口左和右分别分为左限位连筋和右限位连筋。

[0029] 在图5所示的波浪发电单元主体结构B-B向(局部)视图中：波浪受能板1为圆角矩形波浪板结构，前后为宽向，左右为长向；作为背浪侧的左半部长于作为迎浪侧的右半部；中心开有配合柱套体7的摆动孔1.1。摆动孔1.1的前、后侧壁与柱套体7的对应面滑动配合，左、右侧与柱套体7的对应侧留有摆动空间。

[0030] 在图6所示的波浪发电单元主体结构C-C向(局部)剖视图中：

[0031] 在前、后、左、右四个机构室中，均装配终轴4.2、终从动齿轮4.3、第二增速主动齿轮6.2、第三增速主动齿轮6.3、第四增速从动齿轮6.4、第四增速主动齿轮6.5、棘轮从动齿轮6.6、棘轮结构6.7、轮毂棘轮从动齿6.8、轮毂终主动齿6.9和飞轮6.10。

[0032] 在每个机构室中，终轴4.2与终从动齿轮4.3同轴固结成为最终带动发电机转子的传动部件，第一增速被动齿轮6.1与第二增速主动齿轮6.2同轴固结成为最始递接齿条主动齿3.1的传动部件，第三增速主动齿轮6.3与其增速被动齿轮同轴固结成为第二传动增速部件，第四增速从动齿轮6.4与第四增速主动齿轮6.5同轴固结成为第三传动增速部件，棘轮从动齿轮6.6与棘轮结构6.7同轴固结成为单向主动增速部件，轮毂棘轮从动齿6.8和轮毂终主动齿6.9分别为飞轮6.10轮毂的内齿轮和外齿轮，构成为单向从动增速部件，飞轮6.10与单向主动增速部件通过轴承构成同轴滚滑动配合。第二增速主动齿轮6.2与第三增速主动齿轮6.3的增速被动齿轮啮合，第三增速主动齿轮6.3与第四增速从动齿轮6.4啮合，第四增速主动齿轮6.5与棘轮从动齿轮6.6啮合，棘轮结构6.7的棘齿与轮毂棘轮从动齿6.8单向啮合，轮毂终主动齿6.9与终从动齿轮4.3啮合。

[0033] 在图7所示的波浪发电单元主体结构D-D向(局部)剖视图中：在每个机构室中，终轴4.2穿过机构室靠发电机一侧壁即内侧壁，与发电机转子轴制成为一体；终轴4.2通过轴承与机壳4.4的内、外侧壁构成滚滑动配合。第一增速被动齿轮6.1穿过机构室内侧壁的齿轮孔，与齿条主动齿3.1啮合。

[0034] 在图8所示的本发明实施例—波浪能灯塔电路系统结构图中：

[0035] 发电机4.1、电力变换装置10和灯体11中的电路器件构成波浪能灯塔的电路系统。在电气功能上，波浪能灯塔电路系统分为两路发电单元、两路整流-滤波单元、汇流-蓄能单元、光控驱动单元和发光单元。第一路发电单元由第一发电机G1构成；第二路发电单元由第二发电机G2构成；第一路整流-滤波单元由第一整流桥Br1、第一限流电阻R1、第一TVS器件T1、第一前滤波电容C11、第一滤波电感L1和第一后滤波电容C12构成；第二路整流-滤波单元由第二整流桥Br2、第二限流电阻R2、第二TVS器件T2、第二前滤波电容C21、第二滤波电感L2和第二后滤波电容C22构成；汇流-蓄能单元由第一或门二极管D1、第二或门二极管D2、缓冲电容C3和蓄电池Ba构成；光控驱动单元由光控开关LCS构成；发光单元由发光器件La构成。

[0036] 第一发电机G1两输出端与第一整流桥Br1的两交流输入端连接。第一整流桥Br1的输出端负极接地；第一整流桥Br1的输出端正极与第一限流电阻R1的一端、第一前滤波电容C11的正极和第一滤波电感L1的一端同时连接。第一限流电阻R1的另一端第一TVS器件T1的负极连接；第一TVS器件T1的正极接地。第一前滤波电容C11的负极接地。第一滤波电感L1的另一端与第一后滤波电容C12的正极及第一或门二极管D1的正极同时连接；第一后滤波电容C12的负极接地；第一或门二极管D1的负极与第二或门二极管D2的负极连接。

[0037] 第二发电机G2两输出端与第二整流桥Br2的两交流输入端连接。第二整流桥Br2的输出端负极接地；第二整流桥Br2的输出端正极与第二限流电阻R2的一端、第二前滤波电容C21的正极和第二滤波电感L2的一端同时连接。第二限流电阻R2的另一端与第二TVS器件T2的负极连接；第二TVS器件T2的正极接地。第二前滤波电容C21的负极接地。第二滤波电感L2的另一端与第二后滤波电容C22的正极及第二或门二极管D2的正极同时连接；第二后滤波电容C22的负极接地；第二或门二极管D2负极与第一或门二极管D1负极的连接点与缓冲电容C3的正极、蓄电池Ba的正极和光控开关LCS的进线端同时连接。

[0038] 缓冲电容C3的负极和蓄电池Ba的负极均接地。光控开关LCS出线端与发光器件La的一端连接，光控开关LCS的接地端接地。发光器件La的另一端接地。

标题	发布/更新时间	阅读量
波浪能-专利编号CN102126546B	2020-05-11	138
波浪能-专利编号CN101405179A	2020-05-11	841
波浪能发电装置-专利编号CN104405569B	2020-05-13	768
波浪能灯塔-专利编号CN103291530B	2020-05-12	315
波浪能灯塔-专利编号CN103291530A	2020-05-12	892
波浪能-专利编号CN102126546A	2020-05-11	270
波浪能-专利编号CN101405179B	2020-05-11	952
波浪能发电装置-专利编号CN106762362B	2020-05-13	491
波浪能发电装置-专利编号CN108843480A	2020-05-13	427
一种波浪能水泵-专利编号CN106894965B	2020-05-12	36

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