CN108571413B - 一种船用拖拽式海洋能采集发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船用拖拽式海洋能采集发电装置，包括承载底座、卷扬机构、牵引钢缆、导流管、驱动涡轮、发电机、流量传感器、角度传感器及控制电路，承载底座包括承载龙骨、承载腔、工作台，工作台与卷扬机构相互连接，卷扬机构通过牵引钢缆与导流管相互连接，驱动涡轮、发电机均嵌于导流管内，导流管外侧面设至少两个导流翼，流量传感器位于导流管前端面和后端面，角度传感器安装在转台机构位置处。本发明一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流和水体自身产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。

Description

一种船用拖拽式海洋能采集发电装置
技术领域
本发明涉及一种海洋能采集设备，确切地说是一种船用拖拽式海洋能采集发电装置。
背景技术
目前各类船舶在运行过程中，主要是通过船舶自身携带的油料等燃料为船舶运行提供动力，虽然可以满足使用需要，但也导致船舶运行是的能耗相对较高，而船舶在运行过程中，一方面船舶自身与水面会会产生流速较大的水流，另一方面船舶运行的水体自身往往也会产生较大的水流，因此如可利用水流实现发电，并将产生电能反馈回船舶自身的动力系统中，成为了提高船舶运行效率，降低运行能耗的重要途径之一，而当前针对这一问题尚缺乏有效的解决手段和相关设备，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的海洋能采集设备，以满足实际使用的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种船用拖拽式海洋能采集发电装置，该发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流和水体自身产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种船用拖拽式海洋能采集发电装置，包括承载底座、卷扬机构、牵引钢缆、导流管、驱动涡轮、发电机、流量传感器、角度传感器及控制电路，承载底座包括承载龙骨、承载腔、工作台，其中承载龙骨与船舶底部外表面连接，承载腔和工作台均通过导向滑轨嵌于承载龙骨内，并与承载龙骨滑动连接，工作台至少一个，且每个工作台均与一个卷扬机构相互连接，卷扬机构通过牵引钢缆与导流管相互连接，导流管为空心管状结构，驱动涡轮、发电机均嵌于导流管内，并沿着导流管轴线方向从前置后分布，驱动涡轮、发电机与导流管同轴分布，且驱动涡轮与发电机间通过传动轴相互连接，导流管外侧面设至少两个导流翼，各导流翼环绕导流管轴线均布且导流翼通过转台机构与导流管外表面铰接，转台机构轴线与导流管轴线垂直分布，导流翼表面与导流管轴线呈0°—90°夹角，流量传感器至少两个，并分别位于导流管前端面和后端面，角度传感器安装在转台机构位置处，且每个转台机构均设至少一个角度传感器，控制电路嵌于承载腔内，并分别与卷扬机构、发电机、流量传感器、角度传感器、转台机构及船舶控制电路电气连接。
进一步的，所述的导流管为梭形结构、水滴型结构及轴向截面为矩形结构中的任意一种。
进一步的，所述的导流管内表面均布若干导流板，所述的导流板环绕导流管轴线呈螺旋装结构分布。
进一步的，所述的驱动涡轮、发电机直径均不大于导流管内径的4/5。
进一步的，所述的导流管侧表面另设至少两个测距装置，且所述的测距装置轴线与导流管轴线垂直分布，并环绕导流管轴线均布，所述的测距装置分别与控制电路电气连接。
进一步的，所述的导流管通过至少两条牵引钢缆与卷扬机构连接，且各牵引钢缆环绕导流管轴线均布。
进一步的，所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、充放电控制电路。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流和水体自身产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所述的一种船用拖拽式海洋能采集发电装置，包括承载底座1、卷扬机构2、牵引钢缆3、导流管4、驱动涡轮5、发电机6、流量传感器7、角度传感器8及控制电路9，承载底座1包括承载龙骨101、承载腔102、工作台103，其中承载龙骨101与船舶10底部外表面连接，承载腔102和工作台103均通过导向滑轨11嵌于承载龙骨101内，并与承载龙骨101滑动连接，工作台103至少一个，且每个工作台103均与一个卷扬机构2相互连接，卷扬机构2通过牵引钢缆3与导流管4相互连接，导流管4为空心管状结构，驱动涡轮5、发电机6均嵌于导流管4内，并沿着导流管4轴线方向从前置后分布，驱动涡轮5、发电机6与导流管4同轴分布，且驱动涡轮5与发电机6间通过传动轴12相互连接，导流管4外侧面设至少两个导流翼13，各导流翼13环绕导流管4轴线均布且导流翼13通过转台机构14与导流管4外表面铰接，转台机构14轴线与导流管4轴线垂直分布，导流翼13表面与导流管4轴线呈0°—90°夹角，流量传感器7至少两个，并分别位于导流管4前端面和后端面，角度传感器8安装在转台机构14位置处，且每个转台机构14均设至少一个角度传感器8，控制电路9嵌于承载腔102内，并分别与卷扬机构2、发电机6、流量传感器7、角度传感器8、转台机构14及船舶10控制电路电气连接。
本实施例中，所述的导流管4为梭形结构、水滴型结构及轴向截面为矩形结构中的任意一种。
本实施例中，所述的导流管4内表面均布若干导流板15，所述的导流板15环绕导流管4轴线呈螺旋装结构分布。
本实施例中，所述的驱动涡轮5、发电机6直径均不大于导流管4内径的4/5。
本实施例中，所述的导流管4侧表面另设至少两个测距装置16，且所述的测距装置16轴线与导流管4轴线垂直分布，并环绕导流管4轴线均布，所述的测距装置16分别与控制电路9电气连接。
本实施例中，所述的导流管4通过至少两条牵引钢缆3与卷扬机构连接，且各牵引钢缆3环绕导流管轴线均布。
本实施例中，所述的控制电路9为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、充放电控制电路。
本发明在具体实施中，首先将承载底座、卷扬机构、牵引钢缆及控制电路进行组装，并安装到船舶的底部，然后对导流管、驱动涡轮、发电机、流量传感器、角度传感器进行组装，然后将牵引钢缆与导流管间相互连接，从而完成本发明组装。
在船舶运行中，本发明随船舶同步运行，高速通过船舶表面的水流中的一部分被导流管收集，并当水流在经过导流管时，由水流驱动驱动涡轮运行，并有驱动涡轮带动发电机进行发电作业，实现能量回收利用。
其中在进行发电运行时，另可根据导流管内水流的速度，一方面通过卷扬机构对牵引钢缆收放长度调节，另一方面通过导流翼与导流管间的夹角，实现对导流管与船舶间的相对位置进行调整，确保导流管工作位置处于最佳水流分布区域内，提高发电作业的工作效率。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流和水体自身产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种船用拖拽式海洋能采集发电装置，其特征在于：所述的船用拖拽式海洋能采集发电装置包括承载底座、卷扬机构、牵引钢缆、导流管、驱动涡轮、发电机、流量传感器、角度传感器及控制电路，所述的承载底座包括承载龙骨、承载腔、工作台，其中所述的承载龙骨与船舶底部外表面连接，所述的承载腔和工作台均通过导向滑轨嵌于承载龙骨内，并与承载龙骨滑动连接，所述的工作台至少一个，且每个工作台均与一个卷扬机构相互连接，所述的卷扬机构通过牵引钢缆与导流管相互连接，所述的导流管为空心管状结构，所述的驱动涡轮、发电机均嵌于导流管内，并沿着导流管轴线方向从前至后分布，所述的驱动涡轮、发电机与导流管同轴分布，且驱动涡轮与发电机间通过传动轴相互连接，所述的导流管外侧面设至少两个导流翼，各导流翼环绕导流管轴线均布且导流翼通过转台机构与导流管外表面铰接，所述的转台机构轴线与导流管轴线垂直分布，所述的导流翼表面与导流管轴线呈0°—90°夹角，所述的流量传感器至少两个，并分别位于导流管前端面和后端面，所述的角度传感器安装在转台机构位置处，且每个转台机构均设至少一个角度传感器，所述的控制电路嵌于承载腔内，并分别与卷扬机构、发电机、流量传感器、角度传感器、转台机构及船舶控制电路电气连接，所述的导流管为梭形结构、水滴型结构及轴向截面为矩形结构中的任意一种，所述的导流管内表面均布若干导流板，所述的导流板环绕导流管轴线呈螺旋装结构分布，所述的驱动涡轮、发电机直径均不大于导流管内径的4/5，所述的导流管侧表面另设至少两个测距装置，且所述的测距装置轴线与导流管轴线垂直分布，并环绕导流管轴线均布，所述的测距装置分别与控制电路电气连接，所述的导流管通过至少两条牵引钢缆与卷扬机构连接，且各牵引钢缆环绕导流管轴线均布，所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、充放电控制电路。
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