CN114475944B - 一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台及运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台及运行方法。包括浮体、海流能发电机、水下充电对接模块、气囊模块、侧翼变桨模块和控制器；浮体提供充电平台的悬浮和下沉基础，实现导流和对流功能；海流能发电机将捕获的海流能转换为电能；水下充电对接模块对需要充电的海底探测器进行定位、固定和充电；气囊模块在充电平台需要维护时实现上浮功能；侧翼变桨模块调节浮体在海水中的悬浮位置，实现深度调节功能。本发明能高效利用深海可再生能源，实现深海探测器的原位能源补给，并有效降低自身定期维护成本。

Description

一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台及运行方法

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域和深海装备领域，具体涉及一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台及运行方法。

背景技术

深海自主式探测器作为海洋监测、深海作业等领域的重要装备，目前正得到越来越广泛的应用。由于需要在深海自主进行活动，探测器通常依靠自身携带的储能装置供能，其续航能力受到所携带的储能装置容量的限制，因此需要频繁对探测器进行能源补给。

传统方法通常采用母船或水面支撑平台起吊的回收方式将探测器回收至水面，进行能源补给，补给完成后重新投入使用。当探测器在深海或者海况较差的海域工作时，传统方法耗时长，工作效率低，经济成本高。

近年来，部分业内人士开始使用水下接驳充电装置，对深海探测器进行自动能源补给。虽然避免了频繁回收的工作量，节约了时间，但其需要在海底铺设大量电缆，并且仍需从岸上或母船获取能源，在深海条件下同样面临高成本的问题。

海流能是新能源的重要组成部分。目前许多高校和科研单位在海流能发电技术方面取得了长足进步，并且对低流速工况下的海流能发电技术展开了深入研究，这为深海低流速的海流能开发利用提供基础支持。利用低流速海流能发电技术搭建的深海充电平台，可以解决深海探测器的能源补给问题，避免从岸上或母船获取能源，实现“海能海用”。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台及运行方法，高效捕获海流能以实现对深海自主式探测器的原位能源补给，避免探测器传统回收方式和接驳充电方式带来的时间和经济的损失，实现“海能海用”。同时，深海充电平台本身具有上浮、下潜功能，便于定期维护，减少维护成本。

本发明采用的技术方案如下：

一、运用低流速海流发电技术的深海充电平台

包括浮体、海流能发电机、水下充电对接模块、气囊模块、侧翼变桨模块和控制器；浮体中间开设有前后贯穿的通道，通道前端和后端呈喇叭口状，通道中间安装有海流能发电机；浮体左右两侧通过侧翼变桨模块安装有保持平台悬浮平衡的侧翼；浮体内部设置有用于安装气囊模块和控制器且与外界不相通的内舱；浮体顶部设置有用于安装水下充电对接模块的空腔，浮体顶面开设有多个与空腔相通的排水孔；浮体底部通过锚链连接有重物，锚链位于穿过浮体质心的竖直轴线上；浮体后部设置有保持平台稳定的垂直尾翼；

水下充电对接模块包括导筒、夹紧装置、充电装置和定位触发装置；空腔前部开设有用于安装导筒的通孔，导筒主要由多根等间隔布置的栅条连接组成，前部为伸出通孔的喇叭口结构，后部为伸入通孔的柱状结构；导筒柱状结构的底部安装有充电装置和两个夹紧装置，两个夹紧装置位于底部前后两侧，柱状结构的后端安装有定位触发装置；

海流能发电机、水下充电对接模块、气囊模块、蓄电池、侧翼变桨模块均与控制器连接。

所述的水下充电对接模块为进入导筒的探测器供电；所述的充电装置底部安装有液压缸Ⅰ，充电装置顶部开设有凹槽，槽内安装有可沿凹槽滑动的送电滑块，液压缸Ⅰ的活塞杆顶端与送电滑块底部连接；所述的夹紧装置底部安装有液压缸Ⅱ，夹紧装置顶部开设有凹槽，槽内安装有可沿凹槽滑动的夹紧滑块，液压缸Ⅱ的活塞杆顶端与夹紧滑块底部连接；所述的定位触发装置包括由前至后布置的一对触头、复位弹簧和接近开关，接近开关安装于定位触发装置后端面；一对触头为通过连杆连接的前部触头和后部触头，后部触头采用导电材料且对准接近开关的感应面，后部触头与定位触发装置后端面之间连接有复位弹簧。所述送电滑块通过无线充电技术对探测器进行充电。

控制器分别与充电装置的液压缸Ⅰ、夹紧装置的液压缸Ⅱ、定位触发装置的接近开关连接。

气囊模块安装于位于浮体底部的内舱，气囊模块包括高压储气罐、气囊、高压管路和开关阀，气囊通过高压管路与高压储气罐连接，高压管路上设置有与控制器连接的开关阀；浮体底面开设有与气囊位置对应的槽口，槽口通过活动设置有门板。

侧翼变桨模块用于调节侧翼的桨距角，侧翼变桨模块的定子与浮体连接，转子与侧翼连接；本发明实例中侧翼变桨模块采用电气变桨模块，即通过变桨电机实现变桨功能。

二、深海充电平台的运行方法，包括以下步骤：

步骤1：充电平台通过底部重物整体下潜至海底，通过两侧翼和尾翼使充电平台处于稳定悬浮状态；

步骤2：控制器向海流能发电机发送开始工作信号，使海流能发电机开始捕获海流能，且控制器通过最大能量捕获算法实时调节海流能发电机发电功率，使海流能发电机的发电功率最大，能量捕获效果最佳；

步骤3：当无探测器进行充电时，控制器将海流能发电机产生的电能储存到蓄电池中；当控制器检测到蓄电池电量充满时，向海流能发电机发送停止工作信号，使海流能发电机停机；当控制器检测到蓄电池电量低于设定阈值时，向海流能发电机发送开始工作信号，使海流能发电机重新开始捕获海流能；

步骤4：当控制器通过定位触发装置检测到有探测器进行充电时，控制充电对接模块执行锁紧、充电操作；同时，控制器检测海流能发电机的发电功率和探测器所需充电功率；若发电功率大于所需充电功率，控制器控制海流能发电机同时向充电装置和蓄电池传输电能；若发电功率小于所需充电功率，控制器控制海流能发电机和蓄电池同时向充电装置传输电能；

步骤5：海流能发电机工作期间，当海流流向发生变化时，尾翼两侧产生压力差，从而产生与经过浮体质心的铅轴线方向一致的力矩，使浮体旋转，直至浮体前端面面向来流方向，实现对流功能；

步骤6：海流能发电机工作期间，控制器定时执行重新定深操作，控制器基于爬山法搜索海流能发电机的最大发电功率调节两侧翼的桨距角，从而在锚链长度范围内改变浮体在海水中的悬浮位置；

定时的时间间隔优选为15分钟；

步骤7：充电平台需维护时，控制器向海流能发电机发送停止工作信号，向开关阀发送启动信号，使开关阀打开，高压储气罐中的气体进入气囊，气囊膨胀，推开底部门板，充电平台在气囊的浮力作用下上浮。

所述步骤4)中的控制充电对接模块执行锁紧、充电操作的过程具体为：

4.1)待充电的探测器自行从导筒的喇叭口进入柱状结构内部，探测器头部触碰到定位触发装置的前部触头并向后推动触头，当接近开关接触面感应到后部触头时，接近开关闭合并向控制器发送定位完成信号，控制器接收到定位完成信号后，向两个夹紧装置发送执行夹紧信号，液压缸Ⅱ的活塞杆推动夹紧滑块向上移动，两个夹紧装置上的两个夹紧滑块分别从探测器两侧向上抵住探测器，从而锁紧探测器，夹紧装置向控制器发送夹紧完成信号，控制器接收后向充电装置发送执行充电信号，液压缸Ⅰ的活塞杆推动送电滑块向上移动，使送电滑块紧贴探测器的无线充电接收端，向探测器进行电能传输；

4.2)控制器检测到探测器充电完成时，向充电装置发送结束充电信号，液压缸Ⅰ的活塞杆带动送电滑块回缩，使得送电滑块与探测器上的无线充电接收端分离，充电装置向控制器发送结束充电信号，控制器接收到结束充电信号后向夹紧装置发送解锁信号，液压缸Ⅱ的活塞杆带动夹紧块回缩，探测器不受夹紧块夹紧后自行退出导筒。

所述步骤6具体为：

6.1)控制器通过侧翼变桨模块对两侧翼进行一步长的桨距角调节，并实时检测海流能发电机发电功率；若发电功率上升，则下一步长的桨距角调节方向与当前步长相同，反之，则下一步长的桨距角调节方向与当前步长相反；

6.2)重复步骤6.1)，直至海流能发电机发电功率相比上一步长的变化量小于设定值，控制器向侧翼变桨模块发送刹车信号，两侧翼的桨距角固定，浮体维持当前深度工作，完成重新定深操作，等待执行下次重新定深操作。

每一步长的时间优选为5秒。

本发明的有益效果是：

1)采用低流速海流能发电技术开发深海海流能，实现深海探测器的原位能源补给，有效解决深海探测器携带能源有限、需频繁回收补给的问题，大大减少探测器传统回收方式所带来的时间和经济损失。

2)合理有效地开发利用可再生能源，无需从岸上或母船获取能源，实现“海能海用”，同时避免了探测区域需靠近岸边或母船的限制，使探测器自主性更强，能在更广阔的海域开展探测工作。

3)深海充电平台自身具备上浮与下潜功能，有效解决深海装备维护困难的问题，减少深海平台定期维护所需成本。

附图说明

图1为本发明的深海充电平台的整体三维结构示意图。

图2为本发明的深海充电平台的充电对接模块布置示意图。

图3为本发明的深海充电平台的充电对接模块结构示意图。

图4为本发明的深海充电平台的左视剖面结构示意图。

图5为本发明的充电对接模块的夹紧装置结构示意图。

图6为本发明的充电对接模块的充电装置结构示意图。

图7为本发明的充电对接模块的定位触发装置结构示意图。

图8为本发明深度调节过程示意图。

图中，1-浮体，1.1-锚链，1.2-重物，1.3-尾翼，1.4-排水孔，1.5-侧翼，2-海流能发电机，3-水下充电对接模块，3.1-导筒，3.2-夹紧装置，3.21-夹紧滑块，3.22-液压缸Ⅱ，3.23-保压弹簧，3.3-充电装置，3.31-送电滑块，3.32-液压缸Ⅰ，3.33-保压弹簧，3.4-定位触发装置，3.41-触头，3.42-复位弹簧，3.43-接近开关，4-气囊模块，4.1-高压储气罐，4.2-气囊，4.3-门，4.4-高压管路，4.5-开关阀，5-侧翼变桨模块，6-控制器，6.1-蓄电池。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不将本发明局限于以下具体实施方式。

如图1和图4所示，本实施例提供了一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台，包括浮体1、海流能发电机2、水下充电对接模块3、气囊模块4、侧翼变桨模块5和控制器6。浮体1用于提供充电平台的悬浮和下沉基础，固定海流能发电机2，在海流能发电机2工作期间实现导流和对流功能；海流能发电机2用于将捕获的海流能转换为电能；水下充电对接模块3用于定位和固定需要充电的海底探测器，实现探测器与充电平台的充电对接；气囊模块4用于在充电平台需要维护时实现上浮功能；侧翼变桨模块5用于调节侧翼的桨距角，改变浮体1在海水中的悬浮位置，实现充电平台的深度调节功能。

控制器6用于接收海流能发电机2的状态信号，控制海流能发电机2的启停，调节发电功率，对海流能发电机2产生的电能进行传输和分配；接收充电对接模块3的状态信号，控制充电对接模块3与探测器的充电对接过程，为充电对接模块3供电；控制气囊模块4的启闭；控制侧翼变桨模块5，调节侧翼桨距角，使充电平台追踪流速较高的深度位置；控制蓄电池6.1的充放电，实现能量管理。

具体地，浮体1中部为贯通通道，通道前后呈喇叭口形状，引导海流从前部流入，后部流出，喇叭口张角优选为120°～150°，通道中部窄，前后宽，使海流流经通道中部时流速增大；浮体1设置上下两个封闭内舱，两内舱分别位于贯通通道的上侧和下侧；浮体1上部尾端设置尾翼1.3，尾翼1.3外形类似于小型风力发电机组的尾翼，用于实现充电平台的对流；浮体1左右两侧设置有侧翼1.5，侧翼1.5外形类似于飞机的侧翼，用于实现平台悬浮平衡；浮体1下部设置重物1.2，重物1.2通过锚链1.1与浮体1连接，重物1.2设置适当的配重，使充电平台下潜至海底；锚链1.1设置在充电平台质心所在的竖直轴线上；浮体1上部前端设置空腔，浮体1顶部设置有与空腔相通的三个排水孔1.4，排水孔1.4用于减小探测器进入空腔所受的阻力。

所述海流能发电机2布置于浮体1的贯通通道中部；海流能发电机2为低流速海流能发电机组，在低流速条件下实现高效海流能捕获。

如图2所示，水下充电对接模块3布置于浮体1上部前端的空腔处；如图3所示，水下充电对接模块3包括格栅式的导筒3.1、夹紧装置3.2、充电装置3.3和定位触发装置3.4；导筒3.1为喇叭形结构，分为前部喇叭口和后部平行通道，前部喇叭口位于上述空腔外部，后部平行通道位于上述空腔内部，喇叭口张角优选为120°～150°；夹紧装置3.2、充电装置3.3和定位触发装置3.4均布置于导筒3.1下部，夹紧装置3.2用于固定探测器，充电装置3.3用于将电能传输至探测器，定位触发装置3.4用于定位探测器。

如图5所示，夹紧装置3.2设置前后两处，二者结构相同，均由夹紧滑块3.21、液压缸Ⅱ3.22、保压弹簧Ⅱ3.23由上至下依次组成，液压缸Ⅱ3.22的活塞杆下端与保压弹簧Ⅱ3.23的一端连接，液压缸Ⅱ3.22的活塞杆上端与夹紧滑块3.21连接，保压弹簧Ⅱ3.23的另一端固定至夹紧装置3.2底部。

如图6所示，充电装置3.3由送电滑块3.31、液压缸Ⅰ3.32、保压弹簧Ⅰ3.33由上至下依次组成，液压缸Ⅰ3.32的活塞杆下端与保压弹簧Ⅰ3.33连接，上端与送电滑块3.31连接，送电滑块3.31采用无线充电技术对探测器进行电能传输，具体采用电感线圈，送电滑块3.31与探测器上的无线充电接收端紧贴，即可进行电能传输。

如图7所示，定位触发装置3.4由一对触头3.41、复位弹簧3.42和接近开关3.43组成，一对触头3.41为通过连杆连接的前部触头和后部触头，后部触头采用导电材料且对准接近开关3.43的感应面，后部触头与定位触发装置3.4后端面之间连接有复位弹簧3.42。

所述气囊模块4布置于浮体1的下侧内舱，包括高压储气罐4.1、气囊4.2、门4.3、高压管路4.4和开关阀4.5；气囊4.2材料优选聚氨脂橡胶，设置在隔层内，隔层下侧设置两扇门4.3，气囊通过高压管路4.4与高压储气罐4.1连接，开关阀4.5设置在高压管路4.4上。

所述侧翼变桨模块5设置左右两处，分别布置于浮体1主体与两个侧翼1.5之间，二者结构相同，其定子与浮体1主体连接，转子与侧翼1.5连接；本实例使用电气变桨模块，即变桨电机实现变桨功能，变桨电机的定子与浮体1主体连接，转子与侧翼1.5连接。

所述控制器6和蓄电池6.1布置于浮体1的上侧内舱；控制器6与海流能发电机2、夹紧装置3.2、充电装置3.3、定位触发装置3.4、开关阀4.5、侧翼变桨模块5、蓄电池6.1连接；夹紧装置3.2、充电装置3.3、定位触发装置3.4、开关阀4.5、侧翼变桨模块5和控制器6由蓄电池6.1供电。

本实施例提供了一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台的充电对接方法，采用了上述的运用低流速海流发电技术的深海充电平台，其步骤如下：

1)待充电的探测器自行进入导筒3.1后，当探测器头部触碰到定位触发装置3.4的触头3.41时，接近开关3.43闭合并向控制器6发送定位完成信号，控制器6接收到定位完成信号后，向夹紧装置3.2发送执行夹紧信号，液压缸Ⅱ3.22释放有杆腔内油压，作用在活塞杆上的压力小于保压弹簧Ⅱ3.23的弹簧力，保压弹簧3.23推动活塞杆，使夹紧滑块3.21通过顶住探测器锁紧探测器；夹紧装置3.2完成夹紧动作后，向控制器6发送夹紧完成信号，控制器6接收到定位完成信号后，向充电装置3.3发送执行充电信号，液压缸Ⅰ3.32释放有杆腔内油压，作用在活塞杆上的压力小于保压弹簧Ⅰ3.33的弹簧力，保压弹簧Ⅰ3.33推动活塞杆，使送电滑块3.31与探测器上的无线充电接收端紧贴，进行电能传输。

2)控制器6检测到探测器充电完成时，向充电装置3.3发送结束充电信号，压力油进入液压缸Ⅰ3.32有杆腔，作用在活塞杆上的压力大于保压弹簧Ⅰ3.33的弹簧力，带动送电滑块3.31向下回缩，并与探测器上的无线充电接收端分离；充电装置3.3完成结束充电动作后，向控制器6发送结束充电成功信号，控制器6接收到结束充电成功信号后，向夹紧装置3.2发送解锁信号，压力油进入液压缸Ⅱ3.22有杆腔，作用在活塞杆上的压力大于保压弹簧Ⅱ3.23的弹簧力，夹紧块3.21退回，探测器自行退出导筒3.1。

本实施例提供了一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台的全周期运行方法，采用了上述的运用低流速海流发电技术的深海充电平台以及其充电对接方法，其步骤如下：

1)配置足够质量的重物1.2，使充电平台整体下潜至海底，两侧翼1.5和尾翼1.3使得充电平台处于稳定悬浮状态；

2)控制器6向海流能发电机2发送开始工作信号，使海流能发电机2开始捕获海流能，且控制器6通过最大能量捕获算法实时调节海流能发电机2发电功率，使海流能发电机2的发电功率最大，能量捕获效果最佳；

3)当无探测器进行充电时，控制器6将海流能发电机2产生的电能储存到蓄电池6.1中；控制器6检测到蓄电池6.1电量已充满时，向海流能发电机2发送停止工作信号，使海流能发电机2停机；控制器6检测到蓄电池6.1电量低于50％时，向海流能发电机2发送开始工作信号，使海流能发电机2重新开始捕获海流能；

4)当控制器6通过定位触发装置3.4检测到有探测器进行充电时，控制充电对接模块3执行锁紧、充电操作；控制器6检测海流能发电机2的发电功率和探测器所需充电功率；若发电功率大于所需充电功率，控制器6控制海流能发电机2同时向充电装置3.3和蓄电池6.1传输电能；若发电功率小于所需充电功率，控制器6控制海流能发电机2和蓄电池6.1同时向充电装置3.3传输电能；

5)海流能发电机2工作期间，当海流流向发生变化时，尾翼1.3两侧产生压力差，从而产生与经过浮体1质心的铅轴线方向一致的力矩，使浮体1旋转，直至浮体1正面面向来流方向，实现对流功能；

6)如图8所示，海流能发电机2工作期间，控制器6定时执行重新定深操作，向侧翼变桨模块5发送启停信号，控制侧翼变桨模块5的启停，调节两侧翼的桨距角，从而在锚链1.1的长度允许范围内改变浮体1在海水中的悬浮位置；调节桨距角的时间步长优选为5秒；进行一步桨距角调节后，控制器6实时检测海流能发电机2发电功率，若发电功率上升，则下一步桨距角调节方向与此步相同，否则下一步桨距角调节方向与此步相反；当海流能发电机2发电功率随桨距角的变化量小于一定值时，结束重新定深操作，控制器6向侧翼变桨模块5发送刹车信号，两侧翼的桨距角固定，使浮体1维持当前深度工作，直至下次重新定深操作执行；定时间隔优选为15分钟；

7)充电平台需要维护时，控制器6向海流能发电机2发送停止工作信号，使海流发电机2停机；控制器6向开关阀4.5发送启动信号，使开关阀4.5打开，高压储气罐4.1中的气体进入气囊4.2，气囊4.2膨胀，推开隔层的两扇门4.3，气囊4.2膨胀足够大的体积，产生足够大的浮力，平台上浮。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台的运行方法，所述深海充电平台包括浮体(1)、海流能发电机(2)、水下充电对接模块(3)、气囊模块(4)、侧翼变桨模块(5)和控制器(6)；浮体(1)中间开设有前后贯穿的通道，通道前端和后端呈喇叭口状，通道中间安装有海流能发电机(2)；浮体(1)两侧通过侧翼变桨模块(5)安装有侧翼(1.5)；浮体(1)内部设置有用于安装气囊模块(4)和控制器(6)且与外界不相通的内舱；浮体(1)顶部设置有用于安装水下充电对接模块(3)的空腔，浮体(1)顶面开设有多个与空腔相通的排水孔；浮体(1)底部通过锚链(1.1)连接有重物(1.2)，锚链(1.1)位于穿过浮体(1)质心的竖直轴线上；浮体(1)后部设置有保持平台稳定的垂直尾翼(1.3)；

水下充电对接模块(3)包括导筒(3.1)、夹紧装置(3.2)、充电装置(3.3)和定位触发装置(3.4)；空腔前部开设有用于安装导筒(3.1)的通孔，导筒(3.1)主要由多根等间隔布置的栅条连接组成，前部为伸出通孔的喇叭口结构，后部为伸入通孔的柱状结构；导筒(3.1)柱状结构的底部安装有充电装置(3.3)和两个夹紧装置(3.2)，两个夹紧装置(3.2)位于底部前后两侧，柱状结构的后端安装有定位触发装置(3.4)；

海流能发电机(2)、水下充电对接模块(3)、气囊模块(4)、蓄电池(6.1)、侧翼变桨模块(5)均与控制器(6)连接；

所述的水下充电对接模块(3)为进入导筒(3.1)的探测器供电；所述的充电装置(3.3)底部安装有液压缸Ⅰ(3.32)，充电装置(3.3)顶部开设有凹槽，槽内安装有可沿凹槽滑动的送电滑块(3.31)，液压缸Ⅰ(3.32)的活塞杆顶端与送电滑块(3.31)底部连接；所述的夹紧装置(3.2)底部安装有液压缸Ⅱ(3.22)，夹紧装置(3.2)顶部开设有凹槽，槽内安装有可沿凹槽滑动的夹紧滑块(3.21)，液压缸Ⅱ(3.22)的活塞杆顶端与夹紧滑块(3.21)底部连接；所述的定位触发装置(3.4)包括由前至后布置的一对触头(3.41)、复位弹簧(3.42)和接近开关(3.43)，接近开关(3.43)安装于定位触发装置(3.4)后端面；一对触头(3.41)为通过连杆连接的前部触头和后部触头，后部触头采用导电材料且对准接近开关(3.43)的感应面，后部触头与定位触发装置(3.4)后端面之间连接有复位弹簧(3.42)；

其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：充电平台通过底部重物(1.2)整体下潜至海底，通过两侧翼(1.5)和尾翼(1.3)使充电平台处于稳定悬浮状态；

步骤2：控制器(6)向海流能发电机(2)发送开始工作信号，使海流能发电机(2)开始捕获海流能，且控制器(6)通过最大能量捕获算法实时调节海流能发电机(2)发电功率，使海流能发电机(2)的发电功率最大；

步骤3：当无探测器进行充电时，控制器(6)将海流能发电机(2)产生的电能储存到蓄电池(6.1)中；当控制器(6)检测到蓄电池(6.1)电量充满时，向海流能发电机(2)发送停止工作信号，使海流能发电机(2)停机；当控制器(6)检测到蓄电池(6.1)电量低于设定阈值时，向海流能发电机(2)发送开始工作信号，使海流能发电机(2)重新开始捕获海流能；

步骤4：当控制器(6)通过定位触发装置(3.4)检测到有探测器进行充电时，控制充电对接模块(3)执行锁紧、充电操作；同时，控制器(6)检测海流能发电机(2)的发电功率和探测器所需充电功率；若发电功率大于所需充电功率，控制器(6)控制海流能发电机(2)同时向充电装置(3.3)和蓄电池(6.1)传输电能；若发电功率小于所需充电功率，控制器(6)控制海流能发电机(2)和蓄电池(6.1)同时向充电装置(3.3)传输电能；

步骤5：海流能发电机(2)工作期间，当海流流向发生变化时，尾翼(1.3)两侧产生压力差，从而产生与经过浮体(1)质心的铅轴线方向一致的力矩，使浮体(1)旋转，直至浮体(1)前端面面向来流方向，实现对流功能；

步骤6：海流能发电机(2)工作期间，控制器(6)定时执行重新定深操作，控制器(6)基于爬山法搜索海流能发电机(2)的最大发电功率调节两侧翼(1.5)的桨距角，从而在锚链(1.1)长度范围内改变浮体(1)在海水中的悬浮位置；

步骤7：充电平台需维护时，控制器(6)向海流能发电机(2)发送停止工作信号，向开关阀(4.5)发送启动信号，使开关阀(4.5)打开，高压储气罐(4.1)中的气体进入气囊(4.2)，气囊(4.2)膨胀，推开底部门板(4.3)，充电平台在气囊(4.2)的浮力作用下上浮。

2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述步骤4)中的控制充电对接模块(3)执行锁紧、充电操作的过程具体为：

4.1)待充电的探测器自行从导筒(3.1)的喇叭口进入柱状结构内部，探测器头部触碰到定位触发装置(3.4)的前部触头(3.41)并向后推动触头，当接近开关(3.43)接触面感应到后部触头时，接近开关(3.43)闭合并向控制器(6)发送定位完成信号，控制器(6)接收到定位完成信号后，向两个夹紧装置(3.2)发送执行夹紧信号，液压缸Ⅱ(3.22)的活塞杆推动夹紧滑块(3.21)向上移动，两个夹紧装置(3.2)上的两个夹紧滑块(3.21)分别从探测器两侧向上抵住探测器，从而锁紧探测器，夹紧装置(3.2)向控制器(6)发送夹紧完成信号，控制器(6)接收后向充电装置(3.3)发送执行充电信号，液压缸Ⅰ(3.32)的活塞杆推动送电滑块(3.31)向上移动，使送电滑块(3.31)紧贴探测器的无线充电接收端，向探测器进行电能传输；

4.2)控制器(6)检测到探测器充电完成时，向充电装置(3.3)发送结束充电信号，液压缸Ⅰ(3.32)的活塞杆带动送电滑块(3.31)回缩，使得送电滑块(3.31)与探测器上的无线充电接收端分离，充电装置(3.3)向控制器(6)发送结束充电信号，控制器(6)接收到结束充电信号后向夹紧装置(3.2)发送解锁信号，液压缸Ⅱ(3.22)的活塞杆带动夹紧块(3.21)回缩，探测器不受夹紧块(3.21)夹紧后自行退出导筒(3.1)。

3.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述步骤6具体为：

6.1)控制器(6)通过侧翼变桨模块(5)对两侧翼(1.5)进行一步长的桨距角调节，并实时检测海流能发电机(2)发电功率；若发电功率上升，则下一步长的桨距角调节方向与当前步长相同，反之，则下一步长的桨距角调节方向与当前步长相反；

6.2)重复步骤6.1)，直至海流能发电机(2)发电功率相比上一步长的变化量小于设定值，控制器(6)向侧翼变桨模块(5)发送刹车信号，两侧翼(1.5)的桨距角固定，浮体(1)维持当前深度工作，完成重新定深操作。

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