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专利号: 2024100983586
申请人: 广州航海学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种海上充电系统,其特征在于,包括:浮台(1)、平台(2)、罩体(3)、发电模块、储电模块、充电模块(6)、充排水模块和锚链(9);

所述浮台(1)设置在所述平台(2)的下方,与所述平台(2)相连接;

所述罩体(3)与所述平台(2)相适配,罩盖于所述平台(2)上并与所述平台(2)相连接;

所述发电模块包括波浪发电组件(4),多个所述波浪发电组件(4)设置在所述平台(2)外周,与所述平台(2)相连接;

所述储电模块设置在所述平台(2)上;

所述充电模块(6)有多个,多个所述充电模块(6)设置在所述平台(2)外周,与所述平台(2)相连接;

所述发电模块和所述储电模块电连接,所述储电模块和所述充电模块(6)电连接;

所述充排水模块包括充水组件(7)和排水组件(8),所述充水组件(7)和所述排水组件(8)分别与所述浮台(1)内部相连通,所述充排水模块通过所述充水组件(7)和所述排水组件(8)向所述浮台(1)的内部充入海水或是将所述浮台(1)的内部的海水排出,以控制所述海上充电系统下沉或上浮;

所述锚链(9)的一端与所述浮台(1)相连接;

还包括信号连接的采集模块和控制模块,所述控制模块分别与所述充排水模块、所述发电模块信号连接,所述采集模块用于采集风速数据和浪涌速度数据并输入到所述控制模块中,所述控制模块根据所接收的风速数据和浪涌速度数据控制所述充排水模块和所述发电模块,进而控制所述发电模块的开启或关闭以及控制所述海上充电系统的下沉或上浮;

所述控制模块根据接收的风速数据和浪涌速度数据,获得所述海上充电系统在当前环境中的危险系数,并根据所得危险系数,控制所述发电模块的开启或关闭以及所述海上充电系统的下沉或上浮;所述控制模块根据接收的风速数据和浪涌速度数据,获得所述海上充电系统在当前环境中的危险系数具体为:预设神经网络模型,所述神经网络模型的输入为风速数据和浪涌速度数据,输出为危险系数;

将所述海上充电系统实时采集的风速数据和浪涌速度数据输入到所述神经网络模型中,获得所述海上充电系统在当前环境中的危险系数;

其中,所述神经网络模型通过如下步骤获得:

设置模拟实验,获得所述海上充电系统在不同风速、不同浪涌速度下,在一个监测周期内的最大偏移距离S和最大倾斜角度a,其中,所述最大偏移距离表示监测周期内所述海上充电系统的几何中心相较于初始设置位置的最大偏移距离,所述最大倾斜角度表示监测周期内所述海上充电系统的平台相较于水平面所成夹角的最大值;

设置多组模拟实验,获取多组风速数据、浪涌速度数据及对应的最大偏移距离和最大倾斜角度,根据所得最大偏移距离和最大倾斜角度,按如下公式计算每组风速数据及浪涌速度数据对应的危险系数D:D=w1*S+w2*a;

其中,w1和w2分别表示最大偏移距离S和最大倾斜角度a对应权重;

将所得多组风速数据、浪涌速度数据及对应的危险系数D作为样本数据输入到空白的神经网络中,对神经网络进行训练,获得用于表征风速数据、浪涌速度数据与危险系数对应关系的神经网络模型。

2.根据权利要求1所述海上充电系统,其特征在于,所述罩体(3)为透明罩体,所述发电模块还包括太阳能发电组件,所述太阳能发电组件包括光伏发电单元,所述光伏发电单元设置在所述充排水模块的上方且位于所述罩体(3)内。

3.根据权利要求1或2所述海上充电系统,其特征在于,所述发电模块还包括微风发电组件(5),所述微风发电组件(5)包括多个微风发电机,多个所述微风发电机分别设置在两个放置架(10)上,所述放置架(10)可折叠地设置在所述罩体(3)的上方,与所述罩体(3)相连接;

设置在两个所述放置架(10)上的多个所述微风发电机同向设置。

4.根据权利要求1所述海上充电系统,其特征在于,所述波浪发电组件(4)为机械型波浪能发电装置。

5.根据权利要求1所述海上充电系统,其特征在于,所述储电模块包括蓄电池,所述海上充电系统还包括充放电管理模块(11),所述发电模块、所述储电模块和所述充电模块(6)之间通过所述充放电管理模块(11)信号连接,所述充放电管理模块(11)设置在所述平台(2)上并位于所述罩体(3)内部。

6.根据权利要求1所述海上充电系统,其特征在于,所述充电模块(6)包括无线充电组件,所述无线充电组件包括开闸电磁铁(61)、合闸电磁铁(62)、杠杆(63)、U型铁芯(64)、衔铁(65)和开关件(66),所述开闸电磁铁(61)、合闸电磁铁(62)设置在所述平台(2)上且所述开闸电磁铁(61)设置在所述合闸电磁铁(62)的上方,所述开闸电磁铁(61)和所述合闸电磁铁(62)均与所述平台(2)相连接,所述U型铁芯(64)设置在所述平台(2)的下方,与所述平台(2)相连接,所述开闸电磁铁(61)和所述合闸电磁铁(62)之间形成有开关空间,所述杠杆(63)的一端位于所述开关空间处并连接有所述开关件(66),另一端与所述衔铁(65)相连接。

7.根据权利要求1所述海上充电系统,其特征在于,预设关于危险系数的第一区间c1、第二区间c2和第三区间c3,所述第一区间c1、所述第二区间c2和所述第三区间c3为连续区间且边界值依次增大;

当所述危险系数位于第一区间内时,控制模块发送指令将所述浮台(1)内的水排空,使所述海上充电系统完全上浮;

当所述危险系数位于第二区间内时,控制模块发送指令往所述浮台(1)内充入一定水量,使所述海上充电系统半潜;

当所述危险系数位于第三区间内时,控制模块发送指令使所述浮台(1)内充满水,使所述海上充电系统完全潜入海面下。