CN206288200U - 一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，包括浮体、系留支架和锚碇装置，所述系留支架固定在所述浮体的下部，所述浮体上安装有上层支架，所述上层支架上安装有环形安装架，所述上层支架内架设了支撑板，所述环形安装架内接有安装平台，所述安装平台上设有检测模块，所述检测模块用于采集海洋浮标所放置的海域中的环境信息以及浮标工作时的温度，所述安装平台和支撑板之间设有风力发电装置，所述风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板连接，为检测模块供电。

Description

一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标
技术领域
本实用新型涉及海洋工程领域，具体涉及一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标。
背景技术
海洋浮标是海洋石油/天然气开采区域作业的平台（船）都需要使用的安全预警设备，海洋浮标一般布放在距离作业平台10 ～40海里以外的位置，实时地海洋石油作业平台（船）提供海洋内波、海面气象（风速风向、温度湿度等）、海洋水文（波高波向、海流的流速流向等）等信息，以供平台( 船) 的安全作业参考。布设海洋观测浮标也是获取科研用海洋气象、水文长期定点观测数据的重要手段。近年来，随着国家对海洋基础科学研究和海洋（石油/ 天然气）工程应用的投入日益加大，依赖海洋浮标技术来获取特定海域的海洋和气象数据信息的研究/ 工程的项目也频繁立项并开展实施。
一般来说，海洋浮标一般分为水上和水下两部分。水上部分装有多种气象要素传感器，分别测量风速、风向、气压、气温和湿度等气象要素；水下部分有多种水文要素的传感器，分别测量波浪、海流、潮位、海温和盐度等海洋传感要素。各传感器产生的信号，通过仪器自动处理，由发射机定时发出，地面接收站将收到的信号进行处理，就得到了人们所需的资料。
大多数海洋浮标是由蓄电池供电的。但由于海洋浮标远离陆地，换电池不方便，因此有不少海洋浮标装备了太阳能蓄电设备。但太阳能电池供电系统在阴雨天气中发电能力较弱，造成蓄电池充电不足而损坏，从而降低了可靠性。因而现有技术中也出现了使用风力电池供电系统对浮标进行供电的技术，但是现有浮标风力发电系统都是采用陆地型风力发电装置直接安装于浮标体之上，通过将发电机底部与浮标连接将发电机固定在浮标上。这种固定方式没有考虑到浮标是安装于水面上的，其摇摆频率很高，在风力发电装置只有底部固定的情况下，当发生摇摆时发电机底部轴承要承受相当大的力矩，很容易造成发电机损坏。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，采用的技术方案如下：
一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，包括浮体、系留支架和锚碇装置，所述系留支架固定在所述浮体的下部，所述浮体上安装有上层支架，所述上层支架上安装有环形安装架，所述上层支架内架设了支撑板，所述环形安装架内接有安装平台，所述安装平台上设有检测模块，所述检测模块用于采集海洋浮标所放置的海域中的环境信息以及浮标工作时的温度，所述安装平台和支撑板之间设有风力发电装置，所述风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板，所述风力发电装置的电源输出端连接到风能充电控制电路板的电源输入端上，所述风能充电控制电路板的电源输出端分别与蓄电池和检测模块连接，控制风力发电装置为蓄电池供电及为检测模块供电。
现有技术没有考虑到当风力发电装置安装在浮标上时，风力发电装置会随着浮标的摇摆而摇摆，而浮标的摇摆频率很高，在风力发电装置只有底部固定的情况下，当浮标摇摆时，发电机底部轴承会承受很大的力矩，容易导致风力发电装置损坏。而本实用新型中，设置环形安装架、安装平台和支撑板，使风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板上，使得当浮标摇摆时，发电机底部轴承承受的力矩很小，甚至没有力矩，因此有效提高了风力发电装置的寿命。
作为优选，所述风力发电机的轴承两端通过法兰固定在安装平台和支撑板上。
作为优选，本实用新型还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板安装在上层支撑架上，所述太阳能电池板的电源输出端连接到太阳能充电控制电路板的电源输入端上，所述太阳能充电控制电路板的电源输出端连接了蓄电池和检测模块，所述太阳能充电控制电路板(PHOCOS CML10)控制太阳能电路板为蓄电池充电及为检测模块供电。
海洋上除了风力资源丰富外，太阳能资源也很丰富，本实用新型设置太阳能电池板，利用太阳能为检测模块供电，太阳能与风力发电供电，充分保障浮标的供电。
作为优选，所述上层支撑架包括三根支撑杆，所述三个支撑杆形成等边三角支撑结构。
作为优选，本实用新型包括三个太阳能电池板，三个太阳能电池板分别架设在相邻的两根支撑杆上。
三个支撑杆形成三角支撑结构，三个太阳能电池板分别安装在相邻的两根支撑杆所组成的面上，这样太阳在不同照射角度时，都有太阳能电池板接收到太阳光照，充分保障浮标的供电。
作为优选，所述检测模块包括温湿度传感器、气压计和风速仪中的一种或两种以上。
作为优选，所述检测模块还包括CNR4辐射传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型设置环形安装架、安装平台和支撑板，使风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板上，使得当浮标摇摆时，发电机底部轴承承受的力矩很小，甚至没有力矩，因此有效提高了风力发电装置的寿命。同时，通过合理设计上层支撑架以及太阳能电池板的布局，能够有效利用太阳能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述。
实施例：
如图1所示，一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，包括浮体10、系留支架9和锚碇装置，所述系留支架9固定在所述浮体10的下部，所述浮体10上安装有上层支架7，所述上层支架7上安装有环形安装架11，所述上层支架7内架设了支撑板6，所述环形安装架11内接有安装平台4，所述安装平台4上设有检测模块，所述检测模块用于采集海洋浮标所放置的海域中的环境信息以及浮标工作时的温度，所述安装平台4和支撑板6之间设有风力发电装置5，所述风力发电装置5的两端分别固定在安装平台4和支撑板6上，所述风力发电装置5的电源输出端连接到风能充电控制电路板的电源输入端上，所述风能充电控制电路板的电源输出端分别与蓄电池和检测模块连接，控制风力发电装置5为蓄电池供电及为检测模块供电。
所述风力发电机5的轴承的两端通过法兰安装在安装平台4和支撑板6上。
本实施例还包括太阳能电池板8，所述太阳能电池板8安装在上层支撑架7上，所述太阳能电池板8的电源输出端连接到太阳能充电控制电路板的电源输入端上，所述太阳能充电控制电路板的电源输出端连接了蓄电池和检测模块，所述太阳能充电控制电路板控制太阳能电路板为蓄电池充电及为检测模块供电。
所述上层支撑架7包括三根支撑杆，所述三个支撑杆形成等边三角支撑结构。
本实用新型包括三个太阳能电池板8，三个太阳能电池板8分别架设在相邻的两根支撑杆上。
所述检测模块包括温湿度传感器2、气压计3和风速仪1中的一种或两种以上。
所述检测模块还包括CNR4辐射传感器12。
本实施例中，风力发电装置的型号为JD-鼠笼式垂直轴400W，所述太阳能电池板的型号为PMS45W，风能充电控制板型号为JD-FGK200，太阳能充电控制板型号为PHOCOSCML10，温湿度传感器的型号为HMP155A、气压计的型号为Setra278、风速仪的型号为YOUNG05106。

Claims (7)

1.一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，包括浮体、系留支架和锚碇装置，所述系留支架固定在所述浮体的下部，所述浮体上安装有上层支架，所述上层支架上安装有环形安装架，所述上层支架内架设了支撑板，所述环形安装架内接有安装平台，所述安装平台上设有检测模块，所述检测模块用于采集海洋浮标所放置的海域中的环境信息以及浮标工作时的温度，所述安装平台和支撑板之间设有风力发电装置，所述风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板，所述风力发电装置的电源输出端连接到风能充电控制电路板的电源输入端上，所述风能充电控制电路板的电源输出端分别与蓄电池和检测模块连接，控制风力发电装置为蓄电池供电及为检测模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，其特征在于，所述风力发电机的轴承两端通过法兰固定在安装平台和支撑板上。
3.根据权利要求1所述的一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，其特征在于，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板的电源输出端连接到太阳能充电控制电路板的电源输入端上，所述太阳能充电控制电路板的电源输出端连接了蓄电池和检测模块，充电控制电路板控制太阳能电路板为蓄电池充电及为检测模块供电。
4.根据权利要求3所述的一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，其特征在于，所述上层支撑架包括三根支撑杆，所述三个支撑杆形成等边三角支撑结构。
5.根据权利要求4所述的一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，其特征在于，包括三个太阳能电池板，三个太阳能电池板分别架设在相邻的两根支撑杆上。
6.根据权利要求1所述的一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，其特征在于，所述检测模块包括温湿度传感器、气压计和风速仪中的一种或两种以上。
7.根据权利要求6所述的一种基于改进型风力发电装置的海洋浮标，其特征在于，所述检测模块还包括CNR4辐射传感器。
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