一種水下海洋儀器潮流能供電系統(tǒng)

申請人

中國船舶工業(yè)系統(tǒng)研究院

發(fā)明人

于福建 唐建生 張曉亮 張燁 等

專利號

201711183798.8

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海洋儀器供電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種水下海洋儀器潮流能供電系統(tǒng)。

權(quán)利要求書

一種水下海洋儀器潮流能供電系統(tǒng)，其特征在于：包括岸基監(jiān)測模塊、浮標(biāo)通信模塊、潛標(biāo)模塊和潮流能水下發(fā)電模塊。

潮流能水下發(fā)電模塊：當(dāng)海流流速達(dá)到要求時，啟動發(fā)電；將海流的動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為三相交流電；并將三相交流電傳給潛標(biāo)模塊。

潛標(biāo)模塊：接收潮流能水下發(fā)電模塊傳來的三相交流電；對三相交流電的輸出電流、輸出電壓進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測；將監(jiān)測到的實(shí)時電流、電壓值發(fā)送至浮標(biāo)通信模塊；對三相交流電進(jìn)行整流穩(wěn)壓處理，生成穩(wěn)壓直流電，進(jìn)行存儲。

浮標(biāo)通信模塊：接收潛標(biāo)模塊傳來的實(shí)時電流、電壓值；進(jìn)行數(shù)據(jù)打包，定時將打包后的數(shù)據(jù)發(fā)送至岸基監(jiān)測模塊。

岸基監(jiān)測模塊：接收浮標(biāo)通信模塊傳來的電流、電壓值的打包數(shù)據(jù)；解壓后發(fā)送至外部終端。

▲水下海洋潮流能供電系統(tǒng)

所述浮標(biāo)通信模塊包括浮標(biāo)裝置、通信接收模塊和通信發(fā)射模塊；其中，浮標(biāo)裝置浮在海平面處；通信接收模塊固定安裝在浮標(biāo)裝置的底部，位于海平面下方；通信發(fā)射模塊固定安裝在浮標(biāo)裝置的頂部，位于海平面上方。

通信接收模塊：接收潛標(biāo)模塊傳來的監(jiān)測到的實(shí)時電流、電壓值，進(jìn)行數(shù)據(jù)打包；并通過浮標(biāo)裝置將打包后的數(shù)據(jù)發(fā)送至通信發(fā)射模塊。

通信發(fā)射模塊：接收通信接收模塊傳來的打包后的數(shù)據(jù)，并將打包后的數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送至岸基監(jiān)測模塊。

所述的潮流能水下發(fā)電模塊起始發(fā)電時的海流流速不小于0.3m/s；潮流能水下發(fā)電模塊的額定發(fā)電流速不大于1m/s。

所述的潛標(biāo)模塊輸入的交流電壓為3～250V；輸入功率為10～250W；輸出直流電壓為12V；最大輸出功率大于150W。

潮流能水下發(fā)電模塊與潛標(biāo)模塊之間通過半活動關(guān)節(jié)連接軸連接；半活動關(guān)節(jié)連接軸為三段兩關(guān)節(jié)桿狀結(jié)構(gòu)；兩端的連桿實(shí)現(xiàn)繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動；每個關(guān)節(jié)沿中段桿軸向的自由度a小于90°。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種水下海洋儀器潮流能供電系統(tǒng)，充分考慮到水下儀器設(shè)計(jì)的供電需求和使用方式，不影響海洋儀器對測量參數(shù)的測量精度，對水下海洋儀器的布放回收影響最小。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）潮流能供電系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，采用通用的接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基于應(yīng)用場景的一體化設(shè)計(jì)。

（2）提供了百瓦級水下海洋儀器供電的一體化解決方案，該方案提出的組成模式有利于百瓦級供電系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化和商品化推廣。

（3）采用最小模塊化的設(shè)計(jì)思路，分離發(fā)電裝置、海洋儀器和配套設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化方案兼容水下海洋儀器的目的，降低客戶定制成本和產(chǎn)品維護(hù)成本。

（4）不易受海洋氣候和海面船只雜物等干擾。

聯(lián)系方式

于福建 18911990681