一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标制造技术

本发明专利技术提供一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标，涉及海洋科学观测浮标领域，包括相连的浮标上部和浮标下部，所述浮标上部包括太阳能板支撑架，若干个太阳能板通过所述太阳能板支撑架与浮标上部连接，所述浮标上部的内部空间内设置有仪器舱，密封桶内设置有蓄电池模块，所述蓄电池模块下方设置有波浪能发电模块，所述蓄电池模块包括蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池、波浪能发电模块和太阳能板相连，本发明专利技术具有太阳能供电与波浪能供电两种供电方式，无论是阳光充足但波浪较小的天气，还是遇到长时间持续阴雨天气，都可以为蓄电池模块充电，保证为整套浮标观测用电设备提供稳定能量来源，保证浮标的安全稳定运行。的安全稳定运行。的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标


[0001]本专利技术涉及海洋科学观测浮标领域，尤其涉及一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标。

技术介绍

[0002]海洋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。它能按规定要求长期、连续地为海洋科学研究、海上石油气/石油开发、港口建设和国防建设收集所需海洋水文水质气象资料，特别是能收集到调查船难以收集的恶劣天气及海况的资料。
[0003]目前，海洋浮标的供电方式主要有蓄电池供电和太阳能供电，蓄电池供电存在一旦电量耗尽就无法使用、需要更换蓄电池的情况，然而海洋浮标大都远离陆地，更换蓄电池需要花费大量的人力、物力、财力；太阳能供电能够实现浮标的自供电而不需要更换蓄电池，但是太阳能技术受限于光照强度，在夜晚或者海面出现阴天等光照不足的状态下仍会出现电量不足的情况。现有海洋浮漂的供电技术运行维护成本高，难以实现浮标的可持续自供电。综上所述，有待专利技术一种可以在有阳光和无阳光的情况下都能够可持续自供电的海洋浮标。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标，解决了现有海洋浮标无法全天候自供电的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标，包括相连的浮标上部和浮标下部，所述浮标上部包括太阳能板支撑架，若干个太阳能板通过所述太阳能板支撑架与浮标上部连接，所述浮标上部的内部空间内设置有仪器舱，所述仪器舱内设置有传感器和数据传输模块，所述浮标下部包括密封连接的密封盖和密封桶，所述密封桶内设置有蓄电池模块，所述蓄电池模块下方设置有波浪能发电模块，所述蓄电池模块包括蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池、波浪能发电模块和太阳能板相连。
[0007]优选地，所述波浪能发电模块包括由若干个发电单元并联而成的发电部，所述发电单元包括形状为长方体的曲折板，所述曲折板的上表面和下表面皆等间距设置有若干个相同的U型凹槽，所述曲折板的上表面和下表面外部皆贴合设置有一对第一电极，所述第一电极外侧设置有一对第二电极，所述第一电极的凹槽与所述第二电极构成介电通道，所述介电通道内设置有若干个介电球，所述介电通道的两端设置有封口片，所述第二电极外侧设置有平板。
[0008]优选地，所述浮标上部的上端面上设置有气象风向标和警示灯。
[0009]优选地，所述波浪能发电模块下方设置有配重块。
[0010]优选地，所述太阳能板为相同的上短下长等腰梯形，所述太阳能板以浮标的轴向
中心线为圆心呈相同角度分布。
[0011]本专利技术的有益效果在于：
[0012]本专利技术通过同时设置太阳能供电和波浪能供电两种方式，无论是阳光充足但波浪较小的天气，还是遇到长时间持续阴雨天气，都可以为蓄电池模块充电，保证了为整套浮标观测用电设备提供稳定能量来源，避免浮标观测系统受天气的影响，保证浮标的安全稳定运行；
[0013]本专利技术的波浪能发电模块采用发电效率更加优越的摩擦纳米发电机，特别对于低频波浪能的采集，输出性能明显优于其他发电技术；
[0014]本专利技术的波浪能发电模块发电单元有曲折板和平板两个接触面，增大了介电材料球与金属电极的接触面积；且相比以往的结构，每个发电单元包含的通道更多，容纳的介电材料球更多，单位体积的能量密度大幅度提高，
[0015]本专利技术所设计的波浪能发电模块，其组合发电单元的通道垂直摆放，可全方位收集波浪能。
附图说明
[0016]为了更清楚的说明本专利技术的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术整体结构示意图。
[0018]图2为本专利技术整体结构剖视图。
[0019]图3为本专利技术波浪能发电模块结构示意图。
[0020]图4为本专利技术波浪能发电模块的发电单元爆炸图。
[0021]图5为本专利技术波浪能发电模块的发电单元侧面剖视图。
[0022]附图标号说明：
[0023]1、太阳能板支撑架；2、太阳能板；3、仪器舱；4、密封盖；5、密封桶；6、蓄电池模块；7、波浪能发电模块；71、发电单元；72、曲折板；73、第一电极；74、第二电极；75、介电球；76、封口片；77、平板；8、气象风向标；9、警示灯；10、配重块。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0028]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标，其特征在于：包括相连的浮标上部和浮标下部，所述浮标上部包括太阳能板支撑架(1)，若干个太阳能板(2)通过所述太阳能板支撑架(1)与浮标上部连接，所述浮标上部的内部空间内设置有仪器舱(3)，所述仪器舱(3)内设置有传感器和数据传输模块，所述浮标下部包括密封连接的密封盖(4)和密封桶(5)，所述密封桶(5)内设置有蓄电池模块(6)，所述蓄电池模块(6)下方设置有波浪能发电模块(7)，所述蓄电池模块(6)包括蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池、波浪能发电模块(7)和太阳能板(2)相连。2.根据权利要求1所述的利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标，其特征在于：所述波浪能发电模块包括由若干个发电单元(71)并联而成的发电部，所述发电单元(71)包括形状为长方体的曲折板(72)，所述曲折板(72)的上表面和下表面皆等间距设置有若干个相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，王伟琛，朱传庆，薛庭熙，徐瑞江，王雅巍，王晨杰，徐敏义，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：