具体实施方式

本发明提供一种链条式波浪发电装置。为使本发明的目的、技术方案 及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说 明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。

请同时参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种链条式波浪发电装置， 包括至少两个浮子1和一个以上的连接架2(最小的链条式波浪发电装置需 要两个浮子1和一个连接架2，在此基础上增加浮子1和连接架2的个数)， 各个浮子1内部左右两侧分别伸出一轴3，每个轴的两个端部31分别插入 一连接架2两端的轴孔23中并固定，连接架2与对应的轴3铰接，这样相 邻两个浮子1之间与一个连接架2通过轴3铰接，所述浮子1的壳体内设 有动力传动组件、发电组件和采集组件；所述动力传动组件与发电组件传 动连接，发电组件与采集组件电连接(本实施例通过电缆连接)；所述浮子 1浮在水面上，波浪起伏时，各个浮子之间上下起伏，连接架2相对浮子1 以轴3为轴心来回摆动，轴3带动动力传动组件来回转动，动力传动组件 转动将机械能传递给发电组件，所述发电组件将所述机械能转换为电能，所述采集组件采集各个浮子1生成的电能并传输至电网或直接供给用电设 备使用。直接通过动力传动来发电，去掉了现有其他波浪或海浪发电方式 中作为中间环节的液压驱动方式，技术简单更易实现。同时，该链条式波 浪发电装置只要放在水面即可，对安装地点没有任何限制，扩大了应用范 围。

其中，所述连接架类似工字型结构，即包括位于两侧的支撑杆21、两 个支撑杆的中部通过一横栏22连接，两个支撑杆顶部和底部的内侧分别设 置一轴孔23。横栏22的位置、支撑杆21的长度以及轴在浮子上的位置组 合起来，可限定浮子起伏时的角度大小，当浮子的一侧向上摆到一定角度 时，横栏22与浮子接触，从而限制上摆的角度；当浮子的一侧向下摆到一 定角度时，横栏22与浮子接触，从而限制下摆的角度。这样可避免浮子摆 动超过预设角度(如150度)，避免波浪很大时将整个链条折叠，浮子之间 不会因撞击而损坏，确保链条式发电装置在多种工况下处于可控的工作状 态。

浮子的轴与连接架连接时，浮子1内部的左右两侧分别设有一根轴， 轴的两端从壳体的对应通孔中伸出一部分，所述轴孔23与轴的端部的固定 方式，可采用卡固或过盈配合，例如，轴的端部31为方形，如图1所示， 连接架2的支撑杆的内侧开设有轴孔23，为方形凹槽或方形通槽，这样将 轴的端部插入轴孔时，轴即可固定在支撑杆上，这样浮子上下浮动时连接 架就能带动轴转动。轴的端部也可伸出轴孔并用定位圈固定，也能避免连 接架与轴分离。

需要理解的是，图1和图2中，在壳体的一侧开槽只是为了显示内部 结构，在具体实施时整个壳体是完整的、密封的，轴与壳体之间设置有轴 承，轴伸出壳体的连接处进行密封处理，以避免水进入浮子内部影响发电 效果。壳体外侧喷涂防水涂层或壳体采用防水材质，以延长浮子的使用时 间。

本实施例中，请同时参阅图2和图3，所述动力传动组件4包括两组转 动件(即左组转动件和右组转动件)，设置在浮子1壳体内部的左右两侧， 分别固定在一根轴3上(即左组转动件固定在左侧的轴上，右组转动件固 定在右侧的轴上)。左组转动件和右组转动件的结构相同，此处以位于右侧 的右组转动件为例，其包括第一增速机构、第一惯性轮41、第一连杆42和 第一单向棘轮43；所述第一增速机构的一端固定在位于右侧的轴3上，第 一增速机构的另一端与第一单向棘轮43传动连接，所述第一单向棘轮43 同轴固定在第一连杆42的中部，第一连杆42的一端固定在第一惯性轮41 的圆心处，第一连杆42的另一端与发电组件中的发电机轴进行同轴固定。

例如，第一惯性轮41的圆心处设置一凹槽，第一连杆42的一端插入 并固定在所述凹槽中；也可将第一连杆42的一端焊接或螺接在凹槽中，也 可将第一连杆42与第一惯性轮41一体成型。

所述第一增速机构被右侧的轴3带动转动时，会带动第一单向棘轮43 转动，由于第一单向棘轮43同轴固定在第一连杆42上，会带动第一连杆 42一起转动，第一连杆42转动时将机械能传递到发电组件中，即可将机械 能转换为电能，完成发电。第一连杆42转动时第一惯性轮41也同步转动， 所述第一惯性轮41用于储存动能，减少机械冲击，使电能输出时尽量平稳。

所述第一增速机构包括第一链轮44和第一链条45，所述第一链轮44 的圆心处设有通孔，轴3穿过通孔并与第一链轮44同轴连接，所述第一链 条45套在第一链轮44和第一单向棘轮43上并啮合，这样在第一链轮44 被轴3带动转动时，通过啮合使第一链条45传动，从而带动第一单向棘轮 43转动。在具体实施时，也可将第一链条45替换为带齿皮带，或替换为几 个齿轮来进行啮合传动，只要第一链轮44转动时，第一单向棘轮43能同 步的传动即可。

请一并参阅图4，所述发电组件5包括第一发电机51和第一整流器52， 所述第一发电机51可用螺栓固定在壳体底部的安装支座上并与第一连杆42 的另一端通过联轴器连接，第一整流器52固定在壳体的内侧壁上，第一发 电机51与第一整流器52通过电缆连接(具体为第一发电机51的输电线(有 正负极两根线)连接第一整流器52的第一接线柱+IN1和第五接线柱-IN5)。

所述第一发电机51将第一连杆42转动时传递的机械能转换为电能来 实现动力发电，产生的电能传输至第一整流器52中进行整流后输出，即可 通过采集组件采集。

需要理解的是，本实施例主要是如何产生电能，电能的采集和传输为 现有技术，即所述采集组件为现有技术。例如，采集组件包括两个防水插 座并分别设置在壳体外壁适当的位置上，一个插座的输入正极、输入负极 与第一整流器52上的输入正极线+I、输入负极线-I一对一连接(即输入正 极连接输入正极线+I，输入负极连接输入负极线-I)；另一个插座的输出正 极、输出负极与第一整流器52上的输出正极线+O、输出负极线-O一对一 连接。上一级的浮子的插座的输出正极、输出负极通过连接线与下一级的 浮子的插座的输入正极、输入负极一对一连接，下一级的浮子的插座的输 出正极、输出负极通过连接线与下下一级的浮子的插座的输入正极、输入 负极一对一连接，这样即可通过插座和连接线将各个浮子输出的电能集合 并传输。防水插座也可替换为其他电线连接方式，只要其是对所在浮子的 电能进行采集，将其他浮子传输的电能与本浮子采集的电能汇合后再往下 级传输即可。

位于左侧的左组转动件的结构和连接关系与右组转动件基本相同，不 同之处仅在于，左组转动件中的第一链轮固定在位于左侧的轴上，第一发 电机的输电线连接的是第一整流器52的第二接线柱+IN2和第五接线柱 -IN5。

需要理解的是，浮子1以轴3为轴心来回摆动时，会顺时针旋转和逆 时针旋转。本实施例中的第一链轮44、第一链条45、第一单向棘轮43、第 一发电机51主要是对顺时针旋转时的动力来发电。为了不浪费逆时针旋转 时的动力，所述右组转动件中可对应设置第二增速机构、第二惯性轮41B、 第二连杆42B和第二单向棘轮43B，则所述第二增速机构的一端固定在位 于右侧的轴3上，第二增速机构的另一端与第二单向棘轮43B传动连接， 所述第二单向棘轮43B同轴固定在第二连杆42B的中部，第二连杆42B的 一端固定在第二惯性轮41B的圆心处，第二连杆42B的另一端与发电组件 中的发电机轴同轴固定。

所述第二增速机构包括第二链轮44B和第二链条45B，所述第二链轮 44B的圆心处设有通孔，轴3穿过通孔并与第二链轮44B同轴固定连接， 所述第二链条45B套在第二链轮44B和第二单向棘轮43B上并啮合，这样 第二链轮44B和第二单向棘轮43B就能通过第二链条45B实现啮合传动。

所述发电组件还包括第二发电机51B，所述第二发电机51B固定在壳 体底部并与第二连杆42B的另一端同轴连接，第二发电机51B与第一整流 器52通过电缆连接(具体为第二发电机51B的输电线连接第一整流器52 的第三接线柱+IN3和第五接线柱-IN5)。

这样当右侧的轴3逆时针转动时，第二链轮44B被轴3带动转动，通 过链齿与链槽啮合使第二链条45B传动，从而带动第二单向棘轮43B转动， 第二连杆42B一起转动，第二发电机51B根据第二连杆42B转动时的动力 来实现动力发电，逆时针转动时产生的电能传输至第一整流器52中进行整 流后输出。第一单向棘轮43能确保顺时针的扭矩传动给第一发电机51，逆 时针的扭矩对第一发电机51不起作用；第二单向棘轮43B将逆时针的扭矩 传递给第二发电机51B，顺时针的扭矩对第二发电机51B不起作用。

位于左侧的左组转动件中也可对应设置用于实现逆时针转动发电的第 二链轮、第二链条、第二惯性轮、第二连杆、第二单向棘轮和第二发电机； 连接关系与右组转动件基本相同，不同之处仅在于，左组转动件中的第二 链轮固定在位于左侧的轴上，第二发电机的输电线连接的是第一整流器52 的第四接线柱+IN4和第五接线柱-IN5。第一整流器52的第五接线柱-IN5， 是负极接线柱，接每个发电机的负极。

在具体实施时，也可用各个发电机的轴来代替第一连杆和第二连杆， 即将第一单向棘轮43套在发电机的轴上，发电机的轴的端部固定在第一惯 性轮41的圆心处。

上述各个增速机构的增速比范围在1～1000可选；当增速比为1时，表 示轴与发电机轴同轴，此时要求发电机的永磁体磁场强度要很高，才能达 到比较好的能电转换效果，由于这种永磁体的成本很高，不适合大批量应 用。因此需要选择合适的增速比，优选地，增速比为100～200，能降低成本， 又能提高发电效率。

请继续参阅图1，浮子的壳体可设置为图1所示的方形，也可将各条棱 设为圆弧形来减少水流的阻力，也可设置为船形等，此处对壳体的形状不 做限定。

请继续参阅图1至图4，所述链条式波浪发电装置的加工原理为：

多个浮子1随着波浪的起伏而上下起伏，连接架相对浮子以轴为轴心来回摆动。

多个浮子1随着波浪的起伏而上下起伏，连接架相对浮子以轴为轴心 来回摆动。

当轴顺时针转动时，右侧的第一链轮44被右侧的轴3带动转动，第一 链条带动第一单向棘轮43转动，由于第一单向棘轮43固定在第一连杆42 上，会带动第一连杆42一起转动，第一发电机51将第一连杆42转动时的 机械能转换为电能来实现发电，产生的电能传输至第一整流器52中进行整 流后输出。左侧的各个零件的工作原理与右侧的相同，区别是由左侧的轴 来带动转动。

当轴逆时针转动时，右侧的第二链轮44B被右侧的轴3带动转动，第 二链条带动第二单向棘轮43B转动，由于第二单向棘轮43B固定在第二连 杆42B上，会带动第二连杆42B一起转动，第二发电机51B将第二连杆42B 转动时的机械能转换为电能来实现发电，产生的电能传输至第一整流器52 中进行整流后输出。左侧的各个零件的工作原理与右侧的相同，区别是由 左侧的轴来带动转动。

由于波浪不停的波动，就会使相邻两个浮子在浮力和重力的共同作用 下，上下相对位移，连接两个浮子的连接架就会驱动着轴绕轴心来回摆动， 轴就会不停的被波浪强制驱动顺时针转动又逆时针转动。这样就能源源不 断的发出电来，通过整流器将电能传输出来，再通过采集组件将各个浮子 产生的电能集中后传给电网或供用电器使用。

相邻两个浮子之间通过连接架铰接，多个浮子交替链接在一起，即可 形成链条状的发电装置，一条链条式波浪发电装置可包含的浮子数量范围 优选为2～2000个；只要有10cm以上的波浪，就可以发出电来，每个浮子 的发电功率在10w--100Kw之间，根据波浪的强度和发电装置的额定发电功 率不同而不同。

综上所述，本发明提供的一种链条式波浪发电装置，漂浮在水面上的 浮子随波浪波动，连接架相对浮子以轴为轴心来回摆动，通过浮子内部的 动力传递来发电，动力传动组件的结构非常简单，没有设置复杂的中间传 动环节，成本较低，浮子和连接架可以批量生产并大量布置安装，利用波 浪发电没有时间限制，并且属于绿色能源发电，不会排放任何废气污染， 也不会造成任何燃料损耗，在保护环境的同时实现绿色发电。

上述功能模块的划分仅用以举例说明，在实际应用中，可以根据需要 将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即划分成不同的功能模块，来 完成上述描述的全部或部分功能。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术 方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于 本发明所附的权利要求的保护范围。