CN109428401A - 船舶供电无线传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种适用于船舶供电无线传输系统，包括：太阳能光伏发电装置（1）、风力发电装置（2）、波浪发电装置（3）、电磁转换室（4）、信号发射塔（5）、传输卫星（6）、船载信号接收器（7）、船载转换器（8）以及电缆组成。太阳能光伏发电装置（1）、风力发电装置（2）、波浪发电装置（3）工作发电后将电能传送到电磁转换室（4），在这里电流被转变为磁场，同时磁场得到强化成为较为稳定的电磁信号，电磁信号经由信号发射塔（5）发射，当船舶离岸较近时直接接收电磁信号，当船舶离岸较远时由传输卫星（6）转送信号，信号被船载信号接收器（7）接收后通过船载转换器（8）转变为电能，供船舶使用。
Description
技术领域
本发明是涉及一种电能传输系统，具体地说是涉及一种基于电磁转换原理、信号传输技术和清洁能源供电的船舶供电无线传输系统。
背景技术
随着社会的进步和科技的发展，人们越来越意识到统筹经济建设与生态建设的重要性。为实现港口的可持续发展，改善港区环境质量，协调港口与城市发展，提升经济效益和社会效益，船舶岸电系统已投入到港口码头的使用中。船舶岸电系统是指船舶在靠港期间接入码头侧的电网，从岸上电源获得其水泵、通信、通风、照明和其他设施所需的电力，从而关闭自身的柴油发电机，减少废气的排放，同时船舶接用码头供电系统后，可消除自备发电机组运行产生的噪音污染，减小噪声扰民问题。虽然船舶岸电系统在很大程度上节省了能源消耗，缓解了废气排放等问题，但是它只能在船舶靠港期间为其供电，船舶在水域行驶的时候仍需依靠自身的柴油发电机发电。因此，一种能够为船舶行驶全程供电的方法急待提出。
无线充电技术近年来飞速发展，无线充电技术可以分为四种类型，第一类是通过电磁感应“磁耦合”进行短程传输，它的特点是传输距离短、使用位置相对固定，但是能量效率较高、技术简单，很适合作为无线充电技术使用。第二类是将电能以电磁波“射频”或非辐射性谐振“磁共振”等形式传输，它具有较高的效率和非常好的灵活性，是目前业内的开发重点。第三类是“电场耦合”方式，它具有体积小、发热低和高效率的优势，缺点在于开发和支持者较少，不利于普及。第四类则是将电能以微波的形式无线传送——发射到远端的接收天线，然后通过整流、调制等处理后使用，虽然这种方式能效很低，但使用最为方便。船舶供电无线传输系统使用的是电磁感应式传输方式，通过对电流产生的磁场强化，使电流转变为较为稳定电磁波信号，在保持电磁感应式传输能量效率较高的优点同时克服了现有技术传输距离短的不足，并可通过传输卫星转送信号，使传输距离最大化，从而所有船舶都可配备使用本供电无线传输系统。目前清洁能源主要产出方式有风力发电、太阳能发电、波浪发电等。太阳能光伏发电装置在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，将由光能转换为电能。风力发电装置由风力机和发电机两部分组成，利用风力带动风车叶片旋转，在透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。波浪发电装置由泵液装置和发电机两部分组成，通过泵液装置将波浪能转换为液体的压能或位能，再由油压马达或水轮机驱动发电机发电。船舶供电无线传输系统通过提高发电装置的工作效率，使其在风力、光照等自然资源不是特别丰富的环境中也能有较好的产出。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种高效率、零污染、易普及的船舶供电无线传输系统，能够替代船舶自备的柴油发电机。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
船舶供电无线传输系统，由太阳能光伏发电装置1、风力发电装置2、波浪发电装置3、电磁转换室4、信号发射塔5、传输卫星6、船载信号接收器7、船载转换器8以及电缆组成。
所述太阳能光伏发电装置1在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换为电能。
所述风力发电装置2由风力机和发电机两部分组成，利用风力带动风车叶片旋转，在透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
所述波浪发电装置3由泵液装置和发电机两部分组成，通过泵液装置将波浪能转换为液体(油或海水)的压能或位能，再由油压马达或水轮机驱动发电机发电。
所述电磁转换室4通过电磁感应将电流转变为磁场，同时对磁场进行强化使其变为较为稳定的电磁信号。
所述信号发射塔5将电磁信号向空间发射。
所述传输卫星6接收电磁信号并再次发射出去，供船舶接收。
所述船载信号接收器7直接接收发射塔发送的电磁信号或接收传输卫星转送的电磁信号。
所述船载转换器8将船舶接收到的电磁信号变为磁场，通过电磁感应生成电流，供船舶内部供电系统使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
系统能源来自清洁能源，不会对环境造成污染，并且发电装置经过改进，转化率大大提升；通过对磁场的强化使其能够克服传输距离短的缺点，在传输卫星的配合下能够到达所有船舶；船舶全部依靠电能运行，实现了零排放。
附图说明
图1是本发明船舶供电无线传输系统的结构示意图
图2是本发明船舶供电无线传输系统的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1和图2所示船舶供电无线传输系统，由太阳能光伏发电装置1、风力发电装置2、波浪发电装置3、电磁转换室4、信号发射塔5、传输卫星6、船载信号接收器7、船载转换器8以及电缆组成。
太阳能光伏发电装置1、风力发电装置2、波浪发电装置3工作发电后将电能传送到电磁转换室4，在这里电流被转变为磁场，同时磁场得到强化成为较为稳定的电磁信号。电磁信号经由信号发射塔5发射，当船舶离岸较近时直接接收电磁信号，当船舶离岸较远时由传输卫星6转送信号，信号被船载信号接收器7接收后通过船载转换器8转变为电能，供船舶使用。
本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种船舶供电无线传输系统，包括：太阳能光伏发电装置（1）、风力发电装置（2）、波浪发电装置（3）、电磁转换室（4）、信号发射塔（5）、传输卫星（6）、船载信号接收器（7）、船载转换器（8）以及电缆组成，其特征是:所述船舶供电无线传输系统，具有为船舶无线供电的功能。
2.根据权利要求1所述的船舶供电无线传输系统，其特征是:所述船舶供电无线传输系统，具有为船舶无线供电的功能，所述太阳能光伏发电装置（1）、风力发电装置（2）、波浪发电装置（3）工作发电后将电能传送到电磁转换室（4），在这里电流被转变为磁场，同时磁场得到强化成为较为稳定的电磁信号，电磁信号经由信号发射塔（5）发射，当船舶离岸较近时直接接收电磁信号，当船舶离岸较远时由传输卫星（6）转送信号，信号被船载信号接收器（7）接收后通过船载转换器（8）转变为电能，供船舶使用。
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