CN216468318U - 一种浮标用电力供能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种浮标用电力供能系统，包括浮标底座和微型水力发电单元，浮标底座的顶部固定安装有浮体圆盘，浮体圆盘的顶部固定安装有控制系统放置处，控制系统放置处的顶部固定安装有挂钩杆，浮体圆盘的底部从左到右依次固定安装有微型水力发电单元、整流电路、储能单元和稳压电路，控制系统放置处的内部固定安装有控制单元，本实用新型一种浮标用电力供能系统，该发电系统的浮体结构简单，装配容易，适用范围广，由于该系统将水轮机和交流发电机放置在管道内，因此该系统且由于过滤网和结构上的考量，该装置发电功率平稳，监测系统的存在使得该装置的稳定性更加提高，便于在天气恶劣时及时将装置收回，防止其损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及浮标技术领域，具体为一种浮标用电力供能系统。
背景技术
随着环境恶化及能源短缺问题越来越凸显，可再生能源的开发利用越来越重要，浮标是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站，传统的浮标主要采用太阳能发电，然后对其及进行供给，然而，其存在以下缺陷：太阳能发电易受天气影响大，经常出现电量不足、功率不稳定的问题，且影响太阳能发电装置的寿命，影响浮标的正常使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种浮标用电力供能系统，以解决上述背景技术中提出的太阳能发电易受天气影响大，经常出现电量不足、功率不稳定的问题，且影响太阳能发电装置的寿命，影响浮标的正常使用的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种浮标用电力供能系统，包括浮标底座和微型水力发电单元，所述浮标底座的顶部固定安装有浮体圆盘，所述浮体圆盘的顶部固定安装有控制系统放置处，所述控制系统放置处的顶部固定安装有挂钩杆，所述浮体圆盘的底部从左到右依次固定安装有微型水力发电单元、整流电路、储能单元和稳压电路，所述控制系统放置处的内部固定安装有控制单元，所述微型水力发电单元包括两个导管、立筒、微型水轮机和永磁式同步交流发电机，所述立筒的两侧均固定连通有导管，所述立筒内壁的底部固定安装有微型水轮机，所述微型水轮机的输出端同轴连接有永磁式同步交流发电机，所述永磁式同步交流发电机通过整流电路与储能单元电性连接，所述储能单元与稳压电路电性连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制单元包括锂电池监控模块和发电机传感模块，所述发电机传感模块与永磁式同步交流发电机电性连接，所述锂电池监控模块与储能单元电性连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微型水轮机的表面固定设置有若干个微型水轮机叶片，若干所述微型水轮机叶片的横截面均固定设置为鱼形叶片。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微型水轮机与永磁式同步交流发电机的连接处套设有密封套。
作为本实用新型的一种优选技术方案，两个所述导管的内部均固定安装有过滤网，两个所述导管均设置呈喇叭状。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该发电系统的浮体结构简单，装配容易，适用范围广，由于该系统将水轮机和交流发电机放置在管道内，因此该系统且由于过滤网和结构上的考量，该装置发电功率平稳，监测系统的存在使得该装置的稳定性更加提高，便于在天气恶劣时及时将装置收回，防止其损坏。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构示意图；
图2为本实用新型浮标的内部结构简图；
图3为本实用新型控制单元的结构示意图。
图中：1、浮标底座；2、微型水力发电单元；3、浮体圆盘；4、控制系统放置处；5、挂钩杆；6、微型水轮机；7、整流电路；8、永磁式同步交流发电机；9、稳压电路；10、控制单元；11、储能单元；12、锂电池监控模块；13、导管；14、过滤网；15、微型水轮机叶片；16、密封套；17、发电机传感模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供了一种浮标用电力供能系统，包括浮标底座1和微型水力发电单元2，浮标底座1的顶部固定安装有浮体圆盘3，浮体圆盘3的顶部固定安装有控制系统放置处4，控制系统放置处4的顶部固定安装有挂钩杆5，浮体圆盘3的底部从左到右依次固定安装有微型水力发电单元2、整流电路7、储能单元11和稳压电路9，控制系统放置处4的内部固定安装有控制单元10，微型水力发电单元2包括两个导管13、立筒18、微型水轮机6和永磁式同步交流发电机8，立筒18的两侧均固定连通有导管13，立筒18内壁的底部固定安装有微型水轮机6，微型水轮机6的输出端同轴连接有永磁式同步交流发电机8，永磁式同步交流发电机8通过整流电路7与储能单元11电性连接，储能单元11与稳压电路9电性连接，海水通过导管13进入立筒18内，对微型水轮机6进行推动，带动同轴连接的永磁式同步交流发电机8转子转动，产生交流电永磁式同步交流发电机8产生交流电经过整流电路7后为储能单元11进行供能。
优选的，控制单元10包括锂电池监控模块12和发电机传感模块17，发电机传感模块17与永磁式同步交流发电机8电性连接，锂电池监控模块12与储能单元11电性连接，控制单元10用于监测永磁式同步交流发电机8状况以及储能单元11的监控，发电机传感模块17会监控永磁式同步交流发电机8相关的信号，比如压力、温度等信号，在超出预警值时发出警报，进一步提高了该发电系统的安全稳定性，锂电池监控模块12主要检测锂电池的电参数，在电池的性能参数达到要求的时候发出信号，控制电池放电，可提高该系统的电能质量。
优选的，微型水轮机6的表面固定设置有若干个微型水轮机叶片15，若干微型水轮机叶片15的横截面均设置为鱼形叶片，微型水轮机叶片15选用抗腐蚀性好的陶瓷材料，鱼形叶片是仿照鱼类的俯视外轮廓设计出了叶片两侧的弧形边；微型水轮机叶片15可以当叶轮逆着水流方向转动时形成无撞击水口，可以大幅度消减水流与微型水轮机叶片15之间的撞击与摩擦，减小叶轮动能损耗，提高发电效率。
优选的，微型水轮机6与永磁式同步交流发电机8的连接处套设有密封套16，密封套16采用环氧树脂做密闭处理，环氧树脂具有防腐蚀、防海洋生物污染、化学稳定性高等优良特性，对微型水轮机6和永磁式同步交流发电机8防水处理。
优选的，两个导管13的内部均固定安装有过滤网14，两个导管13均固定设置呈喇叭状，导管13以正交的方式进行放置，每当涨潮和退潮时，海水将涌入导管13的喇叭状入水口，途径口径变小的管道时，海水将会加速流动，对微型水轮机6进行推动，过滤网14以防止海草等海洋生物进入微型水力发电单元2引发不必要的故障。
具体使用时，本实用新型一种浮标用电力供能系统，海水通过导管13进入立筒18内，对微型水轮机6进行推动，带动同轴连接的永磁式同步交流发电机8转子转动，产生交流电永磁式同步交流发电机8产生交流电经过整流电路7后为储能单元11进行供能，导管13以正交的方式进行放置，每当涨潮和退潮时，海水将涌入导管13的喇叭状入水口，途径口径变小的管道时，海水将会加速流动，对微型水轮机6进行推动，过滤网14以防止海草等海洋生物进入微型水力发电单元2引发不必要的故障，微型水轮机叶片15选用抗腐蚀性好的陶瓷材料，鱼形叶片是仿照鱼类的俯视外轮廓设计出了叶片两侧的弧形边；微型水轮机叶片15可以当叶轮逆着水流方向转动时形成无撞击水口，可以大幅度消减水流与微型水轮机叶片15之间的撞击与摩擦，减小叶轮动能损耗，提高发电效率，密封套16对微型水轮机6和永磁式同步交流发电机8防水处理。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种浮标用电力供能系统，包括浮标底座(1)和微型水力发电单元(2)，其特征在于：所述浮标底座(1)的顶部固定安装有浮体圆盘(3)，所述浮体圆盘(3)的顶部固定安装有控制系统放置处(4)，所述控制系统放置处(4)的顶部固定安装有挂钩杆(5)，所述浮体圆盘(3)的底部从左到右依次固定安装有微型水力发电单元(2)、整流电路(7)、储能单元(11)和稳压电路(9)，所述控制系统放置处(4)的内部固定安装有控制单元(10)，所述微型水力发电单元(2)包括两个导管(13)、立筒(18)、微型水轮机(6)和永磁式同步交流发电机(8)，所述立筒(18)的两侧均固定连通有导管(13)，所述立筒(18)内壁的底部固定安装有微型水轮机(6)，所述微型水轮机(6)的输出端同轴连接有永磁式同步交流发电机(8)，所述永磁式同步交流发电机(8)通过整流电路(7)与储能单元(11)电性连接，所述储能单元(11)与稳压电路(9)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种浮标用电力供能系统，其特征在于：所述控制单元(10)包括锂电池监控模块(12)和发电机传感模块(17)，所述发电机传感模块(17)与永磁式同步交流发电机(8)电性连接，所述锂电池监控模块(12)与储能单元(11)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种浮标用电力供能系统，其特征在于：所述微型水轮机(6)的表面固定设置有若干个微型水轮机叶片(15)，若干所述微型水轮机叶片(15)的横截面均设置为鱼形叶片。
4.根据权利要求1所述的一种浮标用电力供能系统，其特征在于：所述微型水轮机(6)与永磁式同步交流发电机(8)的连接处套设有密封套(16)。
5.根据权利要求1所述的一种浮标用电力供能系统，其特征在于：两个所述导管(13)的内部均固定安装有过滤网(14)，两个所述导管(13)均固定设置呈喇叭状。
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