利索能及
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专利号: 2021113932146
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种面向水下监测节点的海流能收集装置,其特征在于:包括本体和重物(12),所述本体包括深度调整装置(1)、扇叶(4)、外壳(5)、增速齿轮组(6)、旋转轴(3)、永磁发电机(7)、推力轴承(8)、能量采集管理模块(10)、单片机、传感器、水声通信器(9)、电池(11)、转向轴(2)、轴承(13)、骨架(15)和尾翼(16),所述骨架(15)上安装有所述外壳(5)整体形成水密腔体,其外侧一端设有所述扇叶(4),另一端设有所述尾翼(16),所述水密腔体内所述旋转轴(3)通过所述轴承(13)可转动地与所述骨架(15)连接,所旋转轴(3)的一端与所述扇叶(4)传动连接,另一端通过所述增速齿轮组(6)与所述永磁发电机(7)的输入端传动连接,所述能量采集管理模块(10)与所述永磁发电机(7)和所述电池(11)连接,所述单片机、所述传感器、所述水声通信器(9)和所述深度调整装置(1)由所述电池(11)供电,所述能量采集管理模块(10)、所述水声通信器(9)、所述深度调整装置(1)受所述单片机控制,所述传感器用于检测海洋数据,所述水声通信器(9)用于将所述传感器检测到的海洋数据传递,与装置重力方向重合的所述转向轴(2)通过推力轴承(8)可转动地安装在所述骨架(15)上,所述转向轴(2)的底部安装有所述深度调节装置(1),所述深度调节装置(1)上连接有所述重物(12),所述深度调节装置(1)可以调整所述本体与所述重物(12)之间的距离,所述重物(12)的重力大于收集装置整体的浮力,所述本体的浮力大于所述本体的重力。

2.根据权利要求1所述的一种面向水下监测节点的海流能收集装置,其特征在于:所述深度调节装置(1)包括水平绞盘及绞盘线(103)、深度调节电机(104)和滑轮组(106),所述深度调节电机(104)安装在所述转向轴(2)的底部,所述深度调节电机(104)的输出端与所述水平绞盘及绞盘线(103)传动连接,所述水平绞盘及绞盘线(103)的绞盘线经所述滑轮组(106)与所述重物(12)连接,所述深度调节电机(104)由所述电池(11)供电并受所述单片机控制。

3.根据权利要求1所述的一种面向水下监测节点的海流能收集装置,其特征在于:所述能量采集管理模块(10)包括整流桥、降压稳压模块和能量储存及释放模块,所述永磁发电机(7)与所述整流桥连接,所述整流桥与所述降压稳压模块连接,所述降压稳压模块与所述能量储存及释放模块连接,所述能量储存与释放模块与所述电池连接。

4.根据权利要求1所述的一种面向水下监测节点的海流能收集装置,其特征在于:所述旋转轴(3)与所述外壳(5)之间还设有骨架油封(14)。

5.根据权利要求1所述的一种面向水下监测节点的海流能收集装置,其特征在于:所述骨架(15)和所述外壳(5)整体呈椭球形,所述尾翼(16)为竖直空心扇形状;外壳使用金属材料制作,从中间平面分为左右两块(包括尾翼),覆盖于骨架之上使用螺纹连接固定,在间隙处提前涂抹防水胶,防止海水渗入。

6.根据权利要求2所述的一种面向水下监测节点的海流能收集装置,其特征在于:所述深度调整装置(1)还包括防水轴承(105)、壳体(102)和绳索紧贴装置(101),所述深度调节电机(104)与所述深度调节电机(104)与所述转向轴(2)之间设有所述防水轴承(105),所述水平绞盘及绞盘线(103)以及所述滑轮组(106)外侧设置有所述壳体(102)形成水密腔体,所述水平绞盘及绞盘线(103)的绞盘线传出所述壳体(102)的位置设有所述绳索紧贴装置(101)起到防水作用。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种面向水下监测节点的海流能收集装置的控制方法,其特征在于包括:

第一步、将所述重物(12)至海底,通过所述深度调整装置(1)调节所述本体与所述重物(12)之间的距离,使得所述本体位于海流区域,此时海流冲击所述扇叶(4)从而带动所述永磁发电机(7);

第二步,所述单片机判断,装置能量存储是否大于预值,若装置能量储大于等于预值,装置保持该深度,若装置能量储存储小于预值,则所述单片机控制所述深度调整装置(1)从而使所述本体上升或下降一定距离,然后判断装置能量收集功率是否大于装置负载功率,若装置能量收集功率大于装置负载功率,则装置保持该深度,反正则继续控制所述深度调整装置(1)调整所述本体的位置,直至找到装置能量收集功率大于装置负载功率的位置。