CN115871874A - 一种海洋能浮标 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋监测设备技术领域，尤其涉及一种海洋能浮标。本发明提供的海洋能浮标中，三个浮体呈三角形分布并设置于安装底座上，三个浮体围成安装空间。波浪能发电组件设置于安装空间内。蓄电池设置于浮体内部，蓄电池与波浪能发电组件电连接。采用三个浮体平衡结构来为海洋能浮标提供平台浮力，能够确保海洋能浮标整体具有良好的稳定性及水动力性能，有效地降低了海洋能浮标在海水中的倾斜程度，从而能提高海洋能浮标的工作效率。将波浪能发电组件设置于安装空间内能够保证波浪无障碍地冲击波浪能发电组件，以保证波浪能发电组件稳定工作并输送电能至蓄电池中，从而达到为海洋能浮标供电的目的，保证海洋能浮标能够稳定使用。
Description
技术领域
本发明涉及海洋监测设备技术领域，尤其涉及一种海洋能浮标。
背景技术
海洋监测设备技术领域中，海上浮标集传感器、计算机和通信技术于一体，由于其出色的隐蔽性、测量范围广、测量周期长，是海洋监测与水文监测的重要方式，在海洋探索、海军反潜等领域发挥着不可忽视的作用。由于需要在恶劣的海洋环境上进行工作，应用这种海上浮标时，需要保证其功能系统持续发电的稳定性。现有技术中通常采用电池供能、风能发电供能以及太阳能发电供能等方式对海上浮标进行供能。对于电池供能，需要在电池能源耗尽后进行充电或者更换充满电的电池，找到浮标并进行充电或换电的工作在海洋上难以进行且花费巨大。对于风能发电供能或太阳能发电供能，需要为浮标搭载小型风力发电机或者太阳能电池板来进行充电，由于海上环境极端恶劣，风力发电设备容易被风浪损坏，而太阳能电池板容易积聚盐碱层，从而导致无法持续为浮标进行供电，严重影响浮标正常的工作时间，大大增加了浮标系统运行的工作成本，无法成为可靠的供能方案。
因此亟需一种海洋能浮标以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种海洋能浮标，能够利用海洋能发电为浮标供能，能够确保海洋能浮标整体具有良好的稳定性及水动力性能。
为达此目的，本发明采用了以下方案：
一种海洋能浮标，包括：
安装底座；
三个浮体，三个该浮体呈三角形分布并设置于该安装底座上，三个该浮体围成安装空间；
波浪能发电组件，该波浪能发电组件设置于该安装空间内；及
蓄电池，该蓄电池设置于该浮体内部，该蓄电池与该波浪能发电组件电连接。
作为可选方案，该波浪能发电组件包括支撑板、动子、定子和浮子，该支撑板与三个该浮体的顶面连接，该定子设置于该支撑板的中心位置，该动子与该定子滑动连接，该浮子设置于该动子底部。
作为可选方案，该动子和该定子通过导轨组件进行滑动连接。
作为可选方案，该动子采用稀土永磁磁钢材质的材料制成。
作为可选方案，该浮子采用甲基丙烯酰亚胺的泡沫材质的材料制成。
作为可选方案，该浮子的表面涂抹防腐蚀材料。
作为可选方案，该海洋能浮标还包括多个支撑杆，该支撑杆的一端连接该安装底座，该支撑杆的另一端连接该支撑板，多个该支撑杆形成限位空间，该浮子设置于该限位空间内。
作为可选方案，该支撑杆采用高分子材料制成。
作为可选方案，该海洋能浮标还包括罩体，该动子和该定子设置于该罩体内。
作为可选方案，该罩体采用玻璃钢材质的材料制成。
本发明的有益效果为：
本发明提供的海洋能浮标中，采用三个浮体平衡结构来为海洋能浮标提供平台浮力，能够确保海洋能浮标整体具有良好的稳定性及水动力性能，有效地降低了海洋能浮标在海水中的倾斜程度，从而能提高海洋能浮标的工作效率。将波浪能发电组件设置于安装空间内能够保证波浪无障碍地冲击波浪能发电组件，以保证波浪能发电组件稳定工作并输送电能至蓄电池中，从而达到为海洋能浮标供电的目的，保证海洋能浮标能够稳定使用，提高海洋能浮标的工作能力以及范围。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的海洋能浮标的结构示意图；
图2是本发明的一个优选实施例提供的海洋能浮标的结构示意图。
图中：
100、安装底座；200、浮体；300、波浪能发电组件；310、支撑板；320、动子；330、定子；340、浮子；400、支撑杆；500、罩体。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本实施例提供了一种海洋能浮标，包括安装底座100、三个浮体200、波浪能发电组件300以及蓄电池。三个浮体200呈三角形分布并设置于安装底座100上，三个浮体200围成安装空间。波浪能发电组件300设置于安装空间内。蓄电池设置于浮体200内部，蓄电池与波浪能发电组件300电连接。采用三个浮体200平衡结构来为海洋能浮标提供平台浮力，能够确保海洋能浮标整体具有良好的稳定性及水动力性能，有效地降低了海洋能浮标在海水中的倾斜程度，从而能提高海洋能浮标的工作效率。将波浪能发电组件300设置于安装空间内能够保证波浪无障碍地冲击波浪能发电组件300，以保证波浪能发电组件300稳定工作并输送电能至蓄电池中，从而达到为海洋能浮标供电的目的，保证海洋能浮标能够稳定使用，提高海洋能浮标的工作能力以及范围。
具体地，本实施例中的海洋能浮标采用安装于其下部的单点式锚泊方式，通过锚链固定与指定海洋区域进行工作。当海洋能浮标受到海浪外力而偏离期望位置时，锚链上的张力会随之增大，用以抵御外力来维持海洋能浮标稳定。由于海洋能浮标可于水平面内绕转台任意转动，则其对不同方向的环境外力有较强的适应性，从而能够保证海洋能浮标持续稳定地工作。
本实施例中的波浪能发电组件300包括支撑板310、动子320、定子330和浮子340，支撑板310与三个浮体200的顶面连接，定子330设置于支撑板310的中心位置，动子320与定子330滑动连接，浮子340设置于动子320底部。进一步地，动子320为圆柱形结构磁体材料，构成轴向交替磁场。定子330为圆筒结构，动子320从定子330的圆筒中心穿过，浮子340在接受海浪的冲击后，推动动子320与定子330进行相对运动，定子330切割动子320的磁感线，在定子330侧产生电能，并传至蓄电池。优选地，浮子340为倒椎体结构，确保下端与海浪的接触面积更大，以更稳定地产生推动力。
作为优选方案，为了实现动子320和定子330之间的滑动连接，本实施例中的动子320和定子330通过导轨组件进行滑动连接。具体地，定子330圆筒中心内侧壁上设置有滑轨，定子330通过滑块设置于滑轨上，从而实现动子320与定子330之间的滑动连接。通过设置导轨组件能够保证动子320和定子330之间的滑动连接稳定有效。
优选地，本实施例中的动子320采用稀土永磁磁钢材质的材料制成，以确保动子320形成强力稳定的磁场。
为了提高浮子340的运动效果，本实施例中的浮子340采用甲基丙烯酰亚胺的泡沫材质的材料制成。通过利用甲基丙烯酰亚胺的泡沫材质的材料制成浮子340，能够保证在海洋工作中，浮子340产生稳定的浮力，以确保在海浪的冲击下能够有效地推进动子320相对于定子330运动，从而产生稳定的电能。
进一步优选地，本实施例中的浮子340的表面涂抹防腐蚀材料，以减少浮子340被海水腐蚀，延长浮子340在海洋环境中的工作寿命。
本实施例中的海洋能浮标还包括多个支撑杆400，支撑杆400的一端连接安装底座100，支撑杆400的另一端连接支撑板310，多个支撑杆400形成限位空间，浮子340设置于限位空间内。一方面，支撑杆400能够为支撑板310提供支持作用，以进一步确保支撑板310的稳定性；另一方面，将浮子340设置于支撑杆400围成的限位空间中，能够确保浮子340上下运动，更有效地推动动子320运动。优选地，支撑杆400垂直设置。
本实施例中的支撑杆400采用高分子材料制成，以确保支撑杆400的强度足够。
如图2所示，为了进一步保护海洋能浮标的内部结构，作为优选方案，海洋能浮标还包括罩体500，动子320和定子330设置于罩体500内。通过利用罩体500罩设动子320和定子330，能够防止动子320和定子330被海水侵蚀，进一步延长海洋能浮标的使用寿命。
进一步优选地，罩体500采用玻璃钢材质的材料制成，以有效保护海洋能浮标内部结构不被海水侵蚀。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对其实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种海洋能浮标，其特征在于，包括：
安装底座(100)；
三个浮体(200)，三个所述浮体(200)呈三角形分布并设置于所述安装底座(100)上，三个所述浮体(200)围成安装空间；
波浪能发电组件(300)，所述波浪能发电组件(300)设置于所述安装空间内；及
蓄电池，所述蓄电池设置于所述浮体(200)内部，所述蓄电池与所述波浪能发电组件(300)电连接。
2.根据权利要求1所述的海洋能浮标，其特征在于，所述波浪能发电组件(300)包括支撑板(310)、动子(320)、定子(330)和浮子(340)，所述支撑板(310)与三个所述浮体(200)的顶面连接，所述定子(330)设置于所述支撑板(310)的中心位置，所述动子(320)与所述定子(330)滑动连接，所述浮子(340)设置于所述动子(320)底部。
3.根据权利要求2所述的海洋能浮标，其特征在于，所述动子(320)和所述定子(330)通过导轨组件进行滑动连接。
4.根据权利要求3所述的海洋能浮标，其特征在于，所述动子(320)采用稀土永磁磁钢材质的材料制成。
5.根据权利要求3所述的海洋能浮标，其特征在于，所述浮子(340)采用甲基丙烯酰亚胺的泡沫材质的材料制成。
6.根据权利要求5所述的海洋能浮标，其特征在于，所述浮子(340)的表面涂抹防腐蚀材料。
7.根据权利要求2所述的海洋能浮标，其特征在于，还包括多个支撑杆(400)，所述支撑杆(400)的一端连接所述安装底座(100)，所述支撑杆(400)的另一端连接所述支撑板(310)，多个所述支撑杆(400)形成限位空间，所述浮子(340)设置于所述限位空间内。
8.根据权利要求7所述的海洋能浮标，其特征在于，所述支撑杆(400)采用高分子材料制成。
9.根据权利要求2-8任一项所述的海洋能浮标，其特征在于，还包括罩体(500)，所述动子(320)和所述定子(330)设置于所述罩体(500)内。
10.根据权利要求9所述的海洋能浮标，其特征在于，所述罩体(500)采用玻璃钢材质的材料制成。
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