CN114198702A - 一种航标灯 - Google Patents

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CN114198702A CN202111526335.3A CN202111526335A CN114198702A CN 114198702 A CN114198702 A CN 114198702A CN 202111526335 A CN202111526335 A CN 202111526335A CN 114198702 A CN114198702 A CN 114198702A
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黄丹丹
潘新祥
贾明生
李诗诗
李晓宁
张�成
王宪章
阮建文
刘岩
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Abstract

本发明提供一种航标灯,航标灯包括壳体、指示灯、发电芯体和电源管理系统;壳体的顶部设有指示灯;发电芯体和电源管理系统设置在壳体的内部;发电芯体电连接于电源管理系统,电源管理系统电连接于指示灯,通过将航标灯漂浮在海面上,在波浪的作用下,航标灯发生晃动,发电芯体在晃动的过程中通过液‑固摩擦纳米发电,同时将发电芯体电连接于电源管理系统,通过电源管理系统将发电芯体产生的交流电转换成稳定的直流电,从而将波浪能转化为电能,并对航标灯持续供电,以提高航标灯工作的稳定性。

Description

一种航标灯
技术领域
本发明涉及航海设备技术领域,尤其涉及一种航标灯。
背景技术
海洋占地球表面的70%以上,对地球上的生命起着至关重要的作用,被视为蓝色能源的巨大来源,其开发对人类应对能源挑战大有裨益。海洋中蕴藏着大量的动能,包括海流能、波浪能,海洋动能的特点是可持续性和可再生性,如何将海洋中的动能运用于海上装置,是利用海洋资源中重要的一步。
航标灯是为保证船舶在夜间安全航行的一类交通灯,它在夜间发出规定的灯光颜色和闪烁频率,达到规定的照射角度和能见距离,对夜行的船舶进行指引。早期航标灯电力来源为蓄电池供电,随着新能源技术的快速发展,越来越多的新能源运用于海洋监测,如太能发电、风能发电。蓄电池供电技术成本低、易实现,发展较为成熟,但需要人工定期维护;太阳能供电充分利用自然资源,实现了海上设备的自供电,太阳能发电不仅受天气的影响,而且太阳能能量密度低,发电不稳定,太阳能电池板及其组件在海洋环境中容易被腐蚀,导致失效,且太阳能电池板只能在海面以上使用。
发明内容
有鉴于此,本发明通过液-固摩擦纳米发电,减少了波浪能发电的步骤,且液-固摩擦界面磨损小,需要维护的部件少,受外界环境影响小,能够稳定的为航标灯提供电力,克服了现有的航标灯供电模式的不足,提供了一种航标灯。
本发明提供如下技术方案:一种航标灯,包括壳体、指示灯、发电芯体和电源管理系统;
所述壳体的顶部设有所述指示灯;
所述发电芯体和所述电源管理系统设置在所述壳体的内部;
所述发电芯体电连接于所述电源管理系统,所述电源管理系统电连接于所述指示灯;
所述发电芯体内设有发电管体,所述发电管体的内部填充有部分液体,且所述发电管体的两端密封;
所述发电管体的一端设有第一导电部,所述发电管体的另一端设有第二导电部。
在本发明的一些实施例中,所述发电芯体位于所述壳体远离所述指示灯的一侧,且所述发电管体的轴线与所述壳体的轴线垂直。
进一步地,所述发电管体为多个,相邻的两个所述发电管体的所述第一导电部通过导电体连接,且相邻的两个所述第二导电部通过导电体连接;
和/或一个所述发电管体的所述第一导电部与另一个发电管体的所述第二导电部通过导电体连接。
进一步地,所述壳体的侧壁设有导向板,所述导向板与所述发电管体的轴线平行。
进一步地,所述电源管理系统包括整流器和变压器;
所述发电芯体电连接于所述整流器,所述整流器电连接于所述变压器,所述变压器电连接于所述指示灯。
进一步地,所述电源管理系统还包括滤波器,所述滤波器设置在所述变压器和所述整流器之间。
进一步地,所述电源管理系统还包括蓄电池,所述蓄电池分别电连接于所述变压器和所述整流器。
进一步地,所述壳体远离所述指示灯的一侧设有平衡体。
进一步地,所述平衡体的远离所述壳体的一侧设有连接件,所述连接件远离所述壳体的一侧设有锚泊结构。
进一步地,所述壳体的侧壁设有太阳能板,所述太阳能板电连接于所述电源管理系统,且所述太阳能板的表面覆盖有透明防护板。
本发明的实施例具有如下优点:通过将航标灯漂浮在海面上,在波浪的作用下,航标灯发生晃动,发电芯体在晃动的过程中通过液-固摩擦纳米发电,同时将发电芯体电连接于电源管理系统,通过电源管理系统将发电芯体产生的交流电转换成稳定的直流电,从而将波浪能转化为电能,并对航标灯持续供电,以提高航标灯工作的稳定性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本发明的一些实施例提供的一种航标灯的一视角的结构示意图一;
图2示出了图1中A-A部的剖视图;
图3示出了本发明的一些实施例提供的一种航标灯的一视角的结构示意图二;
图4示出了本发明的一些实施例提供的一种航标灯中发电芯体的一视角的结构示意图;
图5示出了本发明的一些实施例提供的一种航标灯中发电管体的一视角的结构示意图。
主要元件符号说明:
100-壳体;200-指示灯;300-发电芯体;310-发电管体;311-第一导电部;312-第二导电部;400-电源管理系统;410-整流器;420-变压器;430-滤波器;440-蓄电池;500-导向板;600-平衡体;700-连接件;800-太阳能板。
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,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、图3和图4所示,本发明的一些实施例提供一种航标灯,主要应用于对海上航行的船舶提供方向指引。航标灯包括壳体100、指示灯200、发电芯体300和电源管理系统400。
需要说明的是,在本发明的一些实施例中,所述壳体100为密封的中空的结构,且所述壳体100包括半球形底座和圆锥形的上盖。
在所述壳体100的顶部设有所述指示灯200。需要说明的是,当航标灯漂浮在海面上时,通过指示灯200对夜间在海上航行的船舶提供指引方向的作用,从而提高船舶航行路线的准确性。
可以理解的是,当航标灯漂浮在海面上时,指示灯200位于海平面以上,并通过指示灯200对夜间的船舶提供指引。
其中,所述发电芯体300和所述电源管理系统400设置在所述壳体100的内部,同时将所述发电芯体300电连接于所述电源管理系统400,用于通过发电芯进行发电,通过电源管理系统400对发电芯体300的发电量进行整流、滤波和变压,并通过电源管理系统400将发电芯体300输出的高压交流电转化为低压直流电,从而对负载供电。
另外,通过将所述电源管理系统400电连接于所述指示灯200,从而通过电源管理系统400输出的低压直流电对指示灯200供电,以提高指示灯200发光的稳定性。
具体的,所述发电芯体300和电源管理系统400均安装在壳体100的内部,且所述发电芯体300和电源管理系统400均设置在所述壳体100远离所述指示灯200的一侧。
需要说明的是,在所述发电芯体300上设有引出部,所述引出部用于与电源管理系统400电连接,并将发电芯体300内部产生的电荷通过电源管理系统400,以形成电流,并对电源管理系统400供电。
其中,所述引出部可以是导电引线或电缆中的任意一种。
如图1、图3、图4和图5所示,在本发明的一些实施例中,所述发电芯体300内设有发电管体310,所述发电管体310的内部填充有部分液体,且所述发电管体310的两端密封。
需要说明的是,当航标灯漂浮在海平面上时,航标灯在海浪的作用下,在海面上晃动。此时,发电管体310随着航标灯的晃动而晃动。与此同时,发电管体310内的液体随着发电管体310的晃动而晃动,并与发电管体310的内壁相互摩擦。通过液体和发电管体310之间的电负性差异,使得发电管体310的内壁受到液体的摩擦后得到电子,发电管体310的内壁电势降低,从而在发电管体310的内壁形成电势差,通过静电感应在发电管体310的表面形成感应电荷。
通过在所述发电管体310的一端设有第一导电部311,所述发电管体310的另一端设有第二导电部312,且所述第一导电部311和所述第二导电部312分别通过引出部与电源管理系统电连接。此时,第一导电部311和第二导电部312相当于发电机的电能输出端,当引出部与电源管理系统400连通时,位于第一导电部311和第二导电部312表面的感应电荷在摩擦电电势的驱动下依次经引出部和电源管理系统400形成电流,并将波浪能转化为电能,从而将低频、不规则的波浪能转化为电能,实现长时间且高效收集低频波与不规则波浪能,从而实现对指示灯200持续供电,提高发电芯体300对指示灯200供电的稳定性。
具体的,本发明是基于麦克斯韦位移电流,利用摩擦起电和静电感应原理的耦合作用。无波浪时,航标灯不受外力波动,发电芯体300亦不受外力波动,发电芯体300的内壁正负电荷量相等,不发生电荷量转移,无交流电产生。
有波浪时,航标灯受到外力波动发生倾斜摇摆,发电管体310内的液体发生周期性晃动,发电管体310内壁的一侧液-固接触导电部的接触面积将会减少,发电管体310内壁的另一侧液-固接触导电部的接触面积增加,导致液-固接触两导电部内电荷量有差异,发电管体310的内壁液-固接触区域的接触面积周期性变化导致电荷中心横向分离,从而产生电势差。在电势差的驱动下,由发电管体310产生的电子周期性流过外部载荷以平衡发电管体310电荷的电势差,从而输出交流电信号。
通过发电芯体300将低频、不稳定的波浪能转化为交流电能,并通过电源管理系统400将发电芯体300产生的交流电转化为稳定的低压直流电,从而实现对指示灯200供电。
本发明的一些实施例中,发电管体310为液-固摩擦纳米发电管体310,发电芯体300为液-固摩擦纳米发电芯体300。
需要说明的是,发电管体310的数量可以是一个、两个或两个以上任意数值的个数,可根据实际情况具体设定。
如图1、图3和图4所示,在本发明的一些实施例中,为了提高发电芯体对波浪能的利用效率,将所述发电芯体300位于所述壳体100远离所述指示灯200的一侧,且所述发电管体310的轴线与所述壳体100的轴线垂直。
需要说明的是,当航标灯静止在海面上时,壳体100的轴线垂直于海平面,同时发电管体310的轴线平行于海平面。当航标灯漂浮在海面上时,在海水波浪的作用下,航标灯在海面上晃动,发电管体310随着航标灯的晃动而同步晃动,使得发电管体310内的液体在发电管体内晃动,从而增大发电管体310内的液体与发电管体310内壁的摩擦面积,以提高发电管体310的发电效率。
如图1、图3、图4和图5所示,在本发明的一些实施例中,为了提高对波浪能的利用效率,所述发电管体310为多个,且发电管体310的数量可以是大于数值二的任意数值的个数,可根据实际情况具体设定。
需要说明的是,当多个发电管体310呈平行排列,相邻的两个所述发电管体310的所述第一导电部311通过导电体连接,且相邻的两个所述第二导电部312通过导电体连接,且每一个发电管体310的轴线相互平行。此时,任意相邻的两个发电管体310之间形成并联,从而提高发电芯体300的发电效率。
当多个发电管体310呈线性排列时,一个发电管体310的第一导电部311和相邻的另一个发电管体310的第二导电部312之间通过导电体连接,每一个发电管体310的轴线相互重合,且位于同一直线上。此时,相邻的两个发电管体310之间形成串联,从而提高发电芯体300的发电效率。
另外,任意相邻的发电管体310之间的连接方式可以是,每一个发电管体310至少与一个相邻的发电管体310并联,或者每一个发电管体310至少与一个相邻发电管体310串联。另外,任意相邻的发电管体310之间的连接方式还可以是,每一个发电管体310至少与一个相邻的发电管体310并联,同时还至少与一个相邻发电管体310串联。
具体的,通过增加壳体100内的发电管体310的数量,以提高发电芯体300将波动能转化为电能的效率,从而提高发电芯体300对波动能的利用效率。
在本发明的一些实施例中,为了提高发电管体310内的液体和发电管体310之间的摩擦效率,所述液体的体积为所述发电管体310的内管体积的30%~70%。需要说明的是,发电管体310内的液体的体积为所述发电管体310的内管体积的30%至70%中的任意一比例,可根据实际情况具体设定。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述液体的体积为所述发电管体310的内管体积的50%,以增大液体和发电管体310之间的有效接触面积,从而增大发电管体310表面的电荷量。
在本发明的一些实施例中,为了提高液体与发电管体310之间摩擦,所述液体为去离子溶液,可以是去离子水,以避免液体中的离子对发电管体310的影响。
另外,所述液体还可以是具有离子的溶液,如氯化钠溶液。
在本发明的一些实施例中,为了提高发电管体310的电荷转移效率,将发电管体310由摩擦过程易得到电子的材料制成。可以理解的是,当发电管体310受到摩擦的过程中易得到电子时,在发电管体310受到摩擦过程中在发电管体310的内壁形成的电势差越大,发电管体310表面转移的电荷量越大,使发电管体310将波动能转化为电能的效率越高,从而提高发电管体310对波动能的利用效率。
具体的,当发电管体310的重心偏向第二导电部312时,发电管体310内液体与发电管体310相互摩擦,由于摩擦起电效应和静电感应,固体材料摩擦后容易得到电子,由于电子具有吸引力,在发电管体310表面靠近第二导电部312的一侧聚集大量正电荷,第一导电部311上聚集大量负电荷,此时第一导电部311和第二导电部312之间产生电势差,驱动第一导电部311上的电子从高电势向低电势移动,即第一导电部311上的电子流经电源管理系统形成由第一导电部311流向第二导电部312的电流;
当发电管体310转到水平位置时,发电管体310内部的电势差消失,此时发电管体310表面无电子转移。
当发电管体310的重心偏向第一导电部311时,在发电管体310表面靠近第一导电部311的一侧聚集大量正电荷,第二导电部312上聚集大量负电荷,此时第一导电部311和第二导电部312之间产生电势差,驱动第二导电部312上的电子从高电势向低电势移动,即第二导电部312上的电子流经电源管理系统形成由第二导电部312流向第一导电部311的电流。此时,通过液-固纳米摩擦发电的发电管体310完成一个周期的摆动,形成一个周期的交流电。
需要说明的是,当发电管体310表面产生的电荷越多时,由第一导电部和第二导电部与外部电路连通时产生的电流就越大,对波动能的利用率越高,发电管体310将波动能转化为电能的效率越高。
在本发明的一些实施例中,所述发电管体310的材质为聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的任意一种或多种的组合,以提高发电管体310受到摩擦得到电子的效率,从而提高发电管体310将波动能转化为电能的效率。
在本发明的一些实施例中,所述导电体可以是具有导电的任意一种材料,可根据实际情况具体设定。另外,所述导电体可以是导电金属(如银、铜、铝、铁、锡等)。另外,所述导电体还可以是导电胶、导电线或导电涂层中的任意一种。
其中,多个所述发电芯体300的排列方式可以是矩阵排列、圆环式排列、线性排列或弧形排列中的任意一种,可根据实际情况具体设定。
第一导电部311和第二导电部312的材质为铜箔、铝箔或导电涂层中的任意一种、两种或三种的结合,可根据实际情况具体设定,以提高第一导电部311和第二导电部312的导电效率。另外,还可将导电材料通过电镀的方式设置在发电管体310的表面,以形成所述第一导电部311和所述第二导电部312。
如图1至图3所示,在本发明的一些实施例中,所述电源管理系统400包括整流器410和变压器420。
需要说明的是,整流器410是把交流电转换成直流电的装置,可用于供电装置及侦测无线电信号等。
在本发明的一些实施例中,所述发电芯体300电连接于所述整流器410,当航标灯漂浮在海面上时,航标灯在波浪的作用力下发生晃动,发电管体310内的液体与发电管体310通过液-固摩擦产生交流电,通过整流器410将发电芯体300产生的交流电转换成直流电,并用于对指示灯200供电。
另外,为了提高发电芯体300对指示灯200供电过程中的稳定性,将所述整流器410电连接于所述变压器420,同时将所述变压器420电连接于所述指示灯200。
需要说明的是,变压器420是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
在本发明的一些实施例中,通过变压器420控制输出电压,从而控制指示灯200的输入电压,以提高指示灯200在工作过程中的稳定性。
需要说明的是,所述整流器410和所述变压器420均为市面上现有的产品,其型号可根据实际情况具体选定。
在本发明的一些实施例中,所述变压器420为DC-DC降压转化器。
如图1至图3所示,在本发明的一些实施例中,所述电源管理系统400还包括滤波器430,所述滤波器430设置在所述变压器420和所述整流器410之间,所述滤波器430电连接于所述整流器410。
需要说明的是,滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
可以理解的是,滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声。
其中,滤波是信号处理中的一个重要概念,在直流稳压电源中滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑,从而提高直流电的稳定性。
需要说明的是,当航标灯漂浮在海面上时,航标灯在海浪的作用下,发生不规则的晃动。此时,发电芯体300和发电管体310随着航标灯的晃动而呈现不规则的晃动。发电管体310内的液体与发电管体310的内壁发生摩擦,并在发电管体310上的第一导电部311和第二导电部312上产生大小不同的电荷量,通过将发电芯体300与电源管理系统400连通,从而产生不规则的交流电。
由于海水振荡不是规律运动,产生的电流也可能不是完全对称、规律的交流电。因此,通过发电芯体300可输出不同周期的交流电。将发电芯体300与整流器410电连接,通过整流器410将不规则的交流电转化为直流电,通过滤波器430将直流电直流电压中的交流成分过滤,从而形成稳定的直流电,同时通过变压器420调节输入指示灯200的电压,从而提高指示灯200工作的稳定性。
如图1至图3所示,在本发明的一些实施例中,为了提高对航标灯供电的稳定性,所述电源管理系统400还包括蓄电池440,所述蓄电池440分别电连接于所述变压器420和所述整流器410。
具体的,通过整流器410将发电芯体300产生的不规则的交流电转化为直流电,并通过蓄电池440将整流器410转化后的直流电进行储存,通过变压器420将蓄电池440输出的电压降低后,向指示灯200供电,从而提高对指示灯200供电的稳定性。
需要说明的是,蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。充电时利用外部的电能使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出。
其中,所述蓄电池440为现有的产品,其型号可根据实际情况具体选定。
如图1和图3所示,在本发明的一些实施例中,为了提高航标灯在海面上漂浮的稳定性,在所述壳体100远离所述指示灯200的一侧设有平衡体600,且平衡体600位于所述壳体100的轴线上,并使得航标灯在海面上停止摆动时,指示灯200始终位于海平面以上,从而提高航标灯在海面上的稳定性。
其中,所述平衡体600为航标灯的配重,且该配重的材质的密度大于海水的密度,用于通过配重提高航标灯在海面上的稳定性,同时提高航标灯在海面上晃动的频率,从而提高发电芯体300对波浪能的利用效率。
在本发明的一些实施例中,为了提高航标灯在海面上的稳定性,在所述平衡体600的远离所述壳体100的一侧设有连接件700,所述连接件700远离所述壳体100的一侧设有锚泊结构,用于通过锚泊结构将航标灯安装在预设位置,防止航标灯在海浪的作用力下远离预设位置。
需要说明的是,所述连接件700为万向环,通过万向环将航标灯与锚泊结构连接,使得航标灯可在海面上以万向环为轴心旋转,从而提高发电芯体300对波浪能的利用效率。
如图1和图3所示,在本发明的一些实施例中,所述壳体100的侧壁设有太阳能板800,所述太阳能板800电连接于所述指示灯200,且所述太阳能板800的表面覆盖有透明防护板,用于通过透明防护板将太阳能板800密封和防护,防止太阳能板800受到海水的侵蚀,从而提高太阳能板800的安全性和稳定性。
如图1、图3和图4所示,在本发明的一些实施例中,所述壳体100的侧壁设有导向板500,所述导向板500与所述发电管体310的轴线平行。
所述导向板500方向与发电管体310的轴线平行,由于发电管体310发电量受到摆动方向的影响较大,为了提高功率输出,必须在波浪方向发生改变时,航标灯也随之转向。当海浪流动方向垂直于导向板500时,由于导向板500的侧面受到阻力较大,导向板500会随着海浪流动的方向转向阻力小的方向,此时发电管体310摆动方向与海浪平行,实现发电量最大功率输出。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种航标灯,其特征在于,包括壳体、指示灯、发电芯体和电源管理系统;
所述壳体的顶部设有所述指示灯;
所述发电芯体和所述电源管理系统设置在所述壳体的内部;
所述发电芯体电连接于所述电源管理系统,所述电源管理系统电连接于所述指示灯;
所述发电芯体内设有发电管体,所述发电管体的内部填充有部分液体,且所述发电管体的两端密封;
所述发电管体的一端设有第一导电部,所述发电管体的另一端设有第二导电部。
2.根据权利要求1所述的航标灯,其特征在于,所述发电芯体位于所述壳体远离所述指示灯的一侧,且所述发电管体的轴线与所述壳体的轴线垂直。
3.根据权利要求1所述的航标灯,其特征在于,所述发电管体为多个,相邻的两个所述发电管体的所述第一导电部通过导电体连接,且相邻的两个所述第二导电部通过导电体连接;
和/或一个所述发电管体的所述第一导电部与另一个发电管体的所述第二导电部通过导电体连接。
4.根据权利要求1所述的航标灯,其特征在于,所述壳体的侧壁设有导向板,所述导向板与所述发电管体的轴线平行。
5.根据权利要求1所述的航标灯,其特征在于,所述电源管理系统包括整流器和变压器;
所述发电芯体电连接于所述整流器,所述整流器电连接于所述变压器,所述变压器电连接于所述指示灯。
6.根据权利要求5所述的航标灯,其特征在于,所述电源管理系统还包括滤波器,所述滤波器设置在所述变压器和所述整流器之间。
7.根据权利要求5所述的航标灯,其特征在于,所述电源管理系统还包括蓄电池,所述蓄电池分别电连接于所述变压器和所述整流器。
8.根据权利要求1所述的航标灯,其特征在于,所述壳体远离所述指示灯的一侧设有平衡体。
9.根据权利要求8所述的航标灯,其特征在于,所述平衡体的远离所述壳体的一侧设有连接件,所述连接件远离所述壳体的一侧设有锚泊结构。
10.根据权利要求1所述的航标灯,其特征在于,所述壳体的侧壁设有太阳能板,所述太阳能板电连接于所述电源管理系统,且所述太阳能板的表面覆盖有透明防护板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117639544A (zh) * 2023-10-20 2024-03-01 广东海洋大学 基于波浪能的电磁和液固摩擦复合纳米发电机及发电系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090015263A (ko) * 2007-08-08 2009-02-12 한국해양대학교 산학협력단 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전및 관리시스템
CN105333388A (zh) * 2015-11-23 2016-02-17 倪晓旺 集成自动感光控制系统的太阳能航标灯
KR20160073547A (ko) * 2014-12-17 2016-06-27 한국과학기술원 실린더형 접촉 대전 발전기 및 그 제조 방법
CN206918882U (zh) * 2017-03-09 2018-01-23 武汉理工大学 一种新型多功能环保航标灯
CN112319703A (zh) * 2020-10-23 2021-02-05 孙浴峰 一种采用海能供电的漂浮式航标灯

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090015263A (ko) * 2007-08-08 2009-02-12 한국해양대학교 산학협력단 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전및 관리시스템
KR20160073547A (ko) * 2014-12-17 2016-06-27 한국과학기술원 실린더형 접촉 대전 발전기 및 그 제조 방법
CN105333388A (zh) * 2015-11-23 2016-02-17 倪晓旺 集成自动感光控制系统的太阳能航标灯
CN206918882U (zh) * 2017-03-09 2018-01-23 武汉理工大学 一种新型多功能环保航标灯
CN112319703A (zh) * 2020-10-23 2021-02-05 孙浴峰 一种采用海能供电的漂浮式航标灯

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117639544A (zh) * 2023-10-20 2024-03-01 广东海洋大学 基于波浪能的电磁和液固摩擦复合纳米发电机及发电系统
CN117639544B (zh) * 2023-10-20 2024-05-24 广东海洋大学 基于波浪能的电磁和液固摩擦复合纳米发电机及发电系统

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