一种基于潮汐能的发电装置及其使用方法
阅读说明：本技术 一种基于潮汐能的发电装置及其使用方法 (Tidal energy-based power generation device and application method thereof ) 是由 崔利慧 冯玉涛 于 2021-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及潮汐发电技术领域,具体涉及一种基于潮汐能的发电装置及其使用方法；箱体的一侧设置有第一进水口和第二进水口,涡轮机设置于第一进水口的内部,冲击检测板设置于活动槽的内部,第一阀门设置于第一进水口的上方,第二阀门设置于第二进水口的上方,浮动板与限位架活动连接,齿条与所体滑动连接,连接杆的两端分别与齿条和浮动板固定连接,齿轮与发电机转动连接,浮动板带动齿条上升或下降,使得发电机发电,波浪发电组件可以通过液面差吸收较小的潮汐能,当潮汐所带来的冲击较大时,第一阀门将第一进水口关闭,从而保护涡轮机。(The invention relates to the technical field of tidal power generation, in particular to a power generation device based on tidal energy and a use method thereof; one side of box is provided with first water inlet and second water inlet, the turbine sets up in the inside of first water inlet, the impact detection board sets up in the inside of activity groove, first valve sets up in the top of first water inlet, the second valve sets up in the top of second water inlet, floating plate and spacing swing joint, rack and institute's body sliding connection, the both ends of connecting rod respectively with rack and floating plate fixed connection, the gear rotates with the generator to be connected, floating plate moves the rack and rises or descends, make the generator electricity generation, wave power generation subassembly can absorb less tidal energy through the liquid level difference, when the impact that the tide brought is great, first valve is closed first water inlet, thereby protection turbine.)
技术领域
本发明涉及潮汐发电技术领域，尤其涉及一种基于潮汐能的发电装置及其使用方法。
背景技术
潮汐发电与普通水力发电原理类似，通过出水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。
潮汐往往时大时小，面对复杂的海洋海况，现有的发电装置无法利于较小的潮汐，而较大的潮汐会损坏发电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于潮汐能的发电装置及其使用方法，旨在解决现有技术中发电装置无法利于较小的潮汐，而较大的潮汐会损坏发电装置的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于潮汐能的发电装置，所述基于潮汐能的发电装置包括箱体、涡轮机、保护组件和波浪发电组件，所述箱体的一侧设置有第一进水口和第二进水口，所述第二进水口设置于所述第一进水口的上方，所述第一进水口和所述第二进水口之间设置有活动槽，所述涡轮机设置于所述第一进水口的内部，所述保护组件包括冲击检测板、第一阀门和第二阀门，所述冲击检测板设置于所述活动槽的内部，所述第一阀门设置于所述第一进水口的上方，所述第二阀门设置于所述第二进水口的上方；所述波浪发电组件包括限位架、浮动板、连接杆、齿条、发电机和齿轮，所述限位架设置于所述箱体的内部，所述浮动板与所述限位架活动连接，并位于所述限位架的内部，所述齿条与所述箱体滑动连接，并位于所述箱体远离所述第一进水口的一侧，所述连接杆的两端分别与所述齿条和所述浮动板固定连接，所述发电机的数量为多个，每个所述发电机间隔均匀设置于所述齿条远离所述连接杆的一侧，所述齿轮的数量为多个，每个所述齿轮分别与对应的所述发电机转动连接，并均与所述齿条啮合。
海水通过所述第一进水口时，水流使得所述涡轮机发电，所述浮动板跟随所述箱体的水位上升或下降，同时带动所述齿条上升或下降，从而带动所述齿轮旋转，使得所述发电机发电，所述波浪发电组件可以通过液面差吸收较小的潮汐能，当潮汐所带来的冲击较大时，所述第一阀门将所述第一进水口关闭，从而保护所述涡轮机。
其中，所述冲击检测板包括冲击传感器、撞击板和弹簧，所述弹簧与所述箱体固定连接，并位于所述活动槽的内部，所述撞击板与所述弹簧固定连接，并位于所述活动槽的内部，所述冲击传感器设置于所述撞击板和所述箱体之间，并位于所述弹簧的内部。
涨潮时，海水冲击所述撞击板，将所述弹簧压缩，当所述撞击板与所述冲击传感器接触时，所述冲击传感器检测到冲击力，当冲击力超过预设数值时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门打开。
其中，所述保护组件还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述箱体的外侧壁，并位于所述第二进水口的上方。
所述压力传感器可检测所述箱体外侧的水位，当所述压力传感器无数值时，说明液面已经低于所述第二进水口，将所述第二阀门关闭，所述第一阀门打开，通过所述第一进水口进行放水，所述涡轮机开始发电。
其中，所述第一阀门包括液压缸和封闭板，所述液压缸设置于第一进水口的上方，所述封闭板与所述第一阀门的输出端固定连接，并位于所述第一阀门的下方。
所述液压缸带动所述封闭板上升或下降，从而控制所述第一进水口的开启和关闭。
其中，所述限位架包括第一板体和杆体，所述第一板体设置于所述箱体的顶端，所述杆体的数量为两个，两个杆体分别与所述第一板体固定连接，并均位于所述第一板体的下方，所述杆体的内侧壁均设置有凹槽，所述浮动板设置于两个所述杆体之间。
所述第一板体限定了所述浮动板的最大高度，所述凹槽限定了所述浮动板的移动方向，使得所述齿条与所述浮动板始终保持平行。
本发明还提供一种采用上述所述的基于潮汐能的发电装置的使用方法，包括如下步骤：
将所述箱体设置于海边，埋入泥沙中，所述第一进水口朝向海水；
涨潮时，海水通过所述第一进水口进入，带动所述涡轮机转动，使得所述涡轮机发电；
所述箱体内的水位逐渐升高，带动所述浮动板上升，所述浮动板带动所述齿条上升，所述齿轮旋转，使得所述发电机发电；
当所述冲击检测板受到的冲击力超过预设数值后，所述第一阀门关闭，所述第二阀门打开，将所述第一进水口封闭，所述涡轮机停止工作。
本发明的一种基于潮汐能的发电装置及其使用方法，正常工作状态，所述第一阀门打开，所述第二阀门关闭，海水通过所述第一进水口时，水流使得所述涡轮机发电，所述浮动板跟随所述箱体的水位上升或下降，同时带动所述齿条上升或下降，从而带动所述齿轮旋转，使得所述发电机发电；所述冲击检测板检测到冲击力过大时，所述第一阀门将所述第一进水口关闭，所述第二阀门将所述第二进水口打开，所述箱体转变为蓄水状态，退潮时，恢复正常工作状态，海水通过所述第一进水口流出，所述波浪发电组件可以通过液面差吸收较小的潮汐能，当潮汐所带来的冲击较大时，所述第一阀门将所述第一进水口关闭，从而保护所述涡轮机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基于潮汐能的发电装置的正常工作状态的结构示意图。
图2是本发明提供的图1的A处的局部结构放大图。
图3是本发明提供的基于潮汐能的发电装置的蓄水状态的结构示意图。
图4是本发明提供的浮动板和杆体的连接示意图。
图5是本发明提供的基于潮汐能的发电装置的使用方法的步骤流程图。
1-箱体、2-涡轮机、3-保护组件、31-冲击检测板、311-冲击传感器、312-撞击板、313-弹簧、32-第一阀门、321-液压缸、322-封闭板、323-弹性板、33-第二阀门、34-压力传感器、4-波浪发电组件、41-限位架、411-第一板体、412-杆体、42-浮动板、421-第二板体、422-块体、43-连接杆、44-齿条、45-发电机、46-齿轮、47-凹槽、5-第一进水口、6-第二进水口、7-活动槽、8-蓄水箱。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4，本发明提供一种基于潮汐能的发电装置，基于潮汐能的发电装置包括箱体1、涡轮机2、保护组件3和波浪发电组件4，箱体1的一侧设置有第一进水口5和第二进水口6，第二进水口6设置于第一进水口5的上方，第一进水口5和第二进水口6之间设置有活动槽7，涡轮机2设置于第一进水口5的内部，保护组件3包括冲击检测板31、第一阀门32和第二阀门33，冲击检测板31设置于活动槽7的内部，第一阀门32设置于第一进水口5的上方，第二阀门33设置于第二进水口6的上方。
在本实施方式中，海水通过第一进水口5时，水流使得涡轮机2发电，波浪发电组件4可以通过液面差吸收较小的潮汐能，冲击检测板31检测海水的冲击力，当潮汐所带来的冲击较大时，第一阀门32将第一进水口5关闭，从而保护涡轮机2。
波浪发电组件4包括限位架41、浮动板42、连接杆43、齿条44、发电机45和齿轮46，限位架41设置于箱体1的内部，浮动板42与限位架41活动连接，并位于限位架41的内部，齿条44与箱体1滑动连接，并位于箱体1远离第一进水口5的一侧，连接杆43的两端分别与齿条44和浮动板42固定连接，发电机45的数量为多个，每个发电机45间隔均匀设置于齿条44远离连接杆43的一侧，齿轮46的数量为多个，每个齿轮46分别与对应的发电机45转动连接，并均与齿条44啮合；限位架41包括第一板体411和杆体412，第一板体411设置于箱体1的顶端，杆体412的数量为两个，两个杆体412分别与第一板体411固定连接，并均位于第一板体411的下方，杆体412的内侧壁均设置有凹槽47，浮动板42设置于两个杆体412之间。浮动板42包括第二板体421和块体422，第一板体411设置于两个杆体412之间，块体422的数量为两个，两个块体422分别与第二板体421固定连接，并分别位于对应的凹槽47内。
在本实施方式中，第一板体411限定了第二板体421的最大高度，块体422与凹槽47卡合，限定了浮动板42的移动方向，使得齿条44与浮动板42始终保持平行，海水通过第一进水口5时，水流使得涡轮机2发电，第二板体421跟随箱体1的水位上升或下降，同时带动齿条44上升或下降，从而带动齿轮46旋转，使得发电机45发电，吸收较小的潮汐能。
冲击检测板31包括冲击传感器311、撞击板312和弹簧313，弹簧313与箱体1固定连接，并位于活动槽7的内部，撞击板312与弹簧313固定连接，并位于活动槽7的内部，冲击传感器311设置于撞击板312和箱体1之间，并位于弹簧313的内部；保护组件3还包括压力传感器34，压力传感器34设置于箱体1的外侧壁，并位于第二进水口6的上方；第一阀门32包括液压缸321和封闭板322，液压缸321设置于第一进水口5的上方，封闭板322与第一阀门32的输出端固定连接，并位于第一阀门32的下方；第一阀门32还包括弹性板323，弹性板323与封闭板322固定连接，并位于封闭板322的一侧。
在本实施方式中，涨潮时，海水冲击撞击板312，将弹簧313压缩，当撞击板312与冲击传感器311接触时，冲击传感器311检测到冲击力，当冲击力超过预设数值时，第一阀门32关闭，第二阀门33打开；压力传感器34可检测箱体1外侧的水位，当压力传感器34无数值时，说明液面已经低于第二进水口6，将第二阀门33关闭，第一阀门32打开，通过第一进水口5进行放水，涡轮机2开始发电；液压缸321带动封闭板322上升或下降，从而控制第一进水口5的开启和关闭；通过弹性板323减轻海水对封闭板322的冲击力，并填充封闭板322与箱体1之间的缝隙。
基于潮汐能的发电装置还包括蓄水箱8，蓄水箱8与箱体1固定连接，并位于箱体1的上方。
在本实施方式中，蓄水箱8的口径比箱体1大，提高该装置的蓄水能力。
请参阅图5，本发明还提供一种采用上述所述的基于潮汐能的发电装置的使用方法，包括如下步骤：
S1：将所述箱体1设置于海边，埋入泥沙中，所述第一进水口5朝向海水；
S2：涨潮时，海水通过所述第一进水口5进入，带动所述涡轮机2转动，使得所述涡轮机2发电；
S3：所述箱体1内的水位逐渐升高，带动所述浮动板42上升，所述浮动板42带动齿条44上升，所述齿轮46旋转，使得所述发电机45发电；
S4：当所述冲击检测板31受到的冲击力超过预设数值后，所述第一阀门32关闭，所述第二阀门33打开，将所述第一进水口封闭，所述涡轮机2停止工作。
在本实施方式中，海水通过第一进水口5时，水流使得涡轮机2发电，波浪发电组件4可以通过液面差吸收较小的潮汐能，冲击检测板31检测海水的冲击力，当潮汐所带来的冲击较大时，第一阀门32将第一进水口5关闭，从而保护涡轮机2。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
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