一种深海微流鳗式发电装置

本发明涉及发电装置，特别是涉及一种深海微流鳗式发电装置。

背景技术：

1、现阶段，水下机电装置主要包括水下自主机器人、水下无人航行器、浮标监测系统、水下无线传感器等，这些装置大多数需要在水域环境进行长时间工作活动，对装置本身的电能续航能力有很高的要求，传统的电能供给方式主要包括线缆式供电和电池包供电，然而，线缆式供电使用的电缆长度限制了装置的灵活性，而且插拔接口在水下导体环境中存在漏电、短路的风险；电池包供电受体积的限制，携带能量有限，仍需要打捞回收装置，进行更换电池，影响工作效率和浪费人工成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种深海微流鳗式发电装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够为水下机电装置提供用电需求，结构简单，搭载方便，不会对搭载平台产生较大的水动力学作用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种深海微流鳗式发电装置，包括固定于海床上的圆柱浮体，所述圆柱浮体顶部转动连接有涡激振动组件，所述涡激振动组件末端铰接有浮板组件，所述浮板组件上设有液压缸，采用密封处理措施，所述浮板组件能够带动所述液压缸的液压杆伸缩；所述液压缸两端的液压油口分别与液压发电系统连接。

4、可选的，所述圆柱浮体底部通过系泊缆绳固定在海床上，系泊缆绳为四条固定锚链，所述固定锚链上端部由合金部件与一圆柱浮体相连接，下端部固定在海床上，圆柱浮体产生正浮力，使锚链处于张紧状态。

5、可选的，所述圆柱浮体顶部固定连接有旋转底座，所述旋转底座上设有旋转轴承，所述旋转轴承内转动设置有旋转轴，所述旋转轴顶部固定设有连接板，所述连接板与所述涡激振动组件连接。

6、可选的，所述涡激振动组件包括水平布置的圆柱壳耐压仓，内部安装液压马达、蓄能器和发电机等液压发电系统的装置，圆柱壳耐压舱采用机械密封形式，在密封接口处设置环形密封橡胶圈，可对整体的发电装置提供一定的浮力，所述圆柱壳耐压仓两端通过弹簧与所述连接板连接；所述圆柱壳耐压仓外壁与所述浮板组件铰接，圆柱壳耐压舱外侧的侧壁与第一块浮板相连接，圆柱壳耐压舱两端通过弹簧与旋转底座相连接，海流经过圆柱壳耐压仓时，由于耐压仓是与弹簧连接且漂浮状态，因此可以产生涡激振动形成尾流场，进而带动耐压仓后方的浮板运动，且耐压舱后方浮板在海流的作用可以产生上下的摆动，进而推动浮板上方的液压缸运动，从而将浮板的动能转换成液压能，进而能通过液压发电系统将液压能转换成电能。

7、可选的，所述浮板组件包括依次铰接设置的多个浮板，浮板采用框架形式，其内部用标准海洋浮力材料填充，其外形设计为弧形板，整体外壳为流线型金属外壳，所述浮板上通过支座固定设置有液压缸，所述浮板上液压缸的液压杆通过鱼眼轴承与该浮板相邻的前一浮板铰接。

8、可选的，所述浮板两端对称设置有浮板配重。

9、可选的，所述液压发电系统包括液压桥路，所述液压桥路包括第一流通支路、第二流通支路、第三流通支路和第四流通支路；所述液压缸一端的液压油口通过管路分别与第一流通支路和第二流通支路一端连接，所述液压缸另一端的液压油口通过管路分别与第三流通支路和第四流通支路一端连接，所述第一流通支路和第三流通支路的另一端通过设有蓄能器的第一管线依次连接有溢流阀和节流阀，所述节流阀通过联轴器连接有液压马达，所述液压马达与发电机连接；所述第二流通支路和第四流通支路的另一端通过设有蓄能器的第二管线连接有过滤器，所述过滤器与所述液压马达远离所述联轴器的一端连接，所述过滤器和液压马达之间的第二管线与油箱连通；所述第一流通支路、第二流通支路、第三流通支路和第四流通支路上分别设置有单向阀。

10、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

11、本发明提供的深海微流鳗式发电装置，可完全水下工作发电，实现国内水下微流发电技术从无到有的突破；该装置可利用近海面波浪和深海微流发电，具有海洋能源利用的多样性；可适应不同海域和深度，具有工作深度的可调性；可以满足低流速启动，具备较宽流速范围的适应性。

技术特征：

1.一种深海微流鳗式发电装置，其特征在于：包括固定于海床上的圆柱浮体，所述圆柱浮体顶部转动连接有涡激振动组件，所述涡激振动组件末端铰接有浮板组件，所述浮板组件上设有液压缸，所述浮板组件能够带动所述液压缸的液压杆伸缩；所述液压缸两端的液压油口分别与液压发电系统连接。

2.根据权利要求1所述的深海微流鳗式发电装置，其特征在于：所述圆柱浮体底部通过系泊缆绳固定在海床上。

3.根据权利要求1所述的深海微流鳗式发电装置，其特征在于：所述圆柱浮体顶部固定连接有旋转底座，所述旋转底座上设有旋转轴承，所述旋转轴承内转动设置有旋转轴，所述旋转轴顶部固定设有连接板，所述连接板与所述涡激振动组件连接。

4.根据权利要求3所述的深海微流鳗式发电装置，其特征在于：所述涡激振动组件包括水平布置的圆柱壳耐压仓，所述圆柱壳耐压仓两端通过弹簧与所述连接板连接；所述圆柱壳耐压仓外壁与所述浮板组件铰接。

5.根据权利要求1所述的深海微流鳗式发电装置，其特征在于：所述浮板组件包括依次铰接设置的多个浮板，所述浮板上通过支座固定设置有液压缸，所述浮板上液压缸的液压杆通过鱼眼轴承与该浮板相邻的前一浮板铰接。

6.根据权利要求5所述的深海微流鳗式发电装置，其特征在于：所述浮板两端对称设置有浮板配重。

7.根据权利要求1所述的深海微流鳗式发电装置，其特征在于：所述液压发电系统包括液压桥路，所述液压桥路包括第一流通支路、第二流通支路、第三流通支路和第四流通支路；所述液压缸一端的液压油口通过管路分别与第一流通支路和第二流通支路一端连接，所述液压缸另一端的液压油口通过管路分别与第三流通支路和第四流通支路一端连接，所述第一流通支路和第三流通支路的另一端通过设有蓄能器的第一管线依次连接有溢流阀和节流阀，所述节流阀通过联轴器连接有液压马达，所述液压马达与发电机连接；所述第二流通支路和第四流通支路的另一端通过设有蓄能器的第二管线连接有过滤器，所述过滤器与所述液压马达远离所述联轴器的一端连接，所述过滤器和液压马达之间的第二管线与油箱连通；所述第一流通支路、第二流通支路、第三流通支路和第四流通支路上分别设置有单向阀。

技术总结
本发明公开一种深海微流鳗式发电装置，涉及发电装置技术领域；包括固定于海床上的圆柱浮体，所述圆柱浮体顶部转动连接有涡激振动组件，所述涡激振动组件末端铰接有浮板组件，所述浮板组件上设有液压缸，所述浮板组件能够带动所述液压缸的液压杆伸缩；所述液压缸两端的液压油口分别与液压发电系统连接。本发明能够为水下机电装置提供用电需求，结构简单，搭载方便，不会对搭载平台产生较大的水动力学作用。

技术研发人员：金叶青,孙子涵,邹国强,周亚辉,马之骏,张鹏,秦岩,吕忠毅,吴宗阳
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12