中國船舶工業(yè)系統(tǒng)研究院
于福建 唐建生 張曉亮 張燁 等
201711183798.8
本發(fā)明涉及一種海洋儀器供電技術領域,特別是一種水下海洋儀器潮流能供電系統(tǒng)。
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、浮標通信模塊、潛標模塊和潮流能水下發(fā)電模塊。
潮流能水下發(fā)電模塊:當海流流速達到要求時,啟動發(fā)電;將海流的動能轉化為機械能,再轉化為三相交流電;并將三相交流電傳給潛標模塊。
潛標模塊: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、輸出電壓進行實時監(jiān)測;將監(jiān)測到的實時電流、電壓值發(fā)送至浮標通信模塊;對三相交流電進行整流穩(wěn)壓處理,生成穩(wěn)壓直流電,進行存儲。
浮標通信模塊:接收潛標模塊傳來的實時電流、電壓值;進行數據打包,定時將打包后的數據發(fā)送至岸基監(jiān)測模塊。
岸基監(jiān)測模塊:接收浮標通信模塊傳來的電流、電壓值的打包數據;解壓后發(fā)送至外部終端。
▲水下海洋潮流能供電系統(tǒng)
所述浮標通信模塊包括浮標裝置、通信接收模塊和通信發(fā)射模塊;其中,浮標裝置浮在海平面處;通信接收模塊固定安裝在浮標裝置的底部,位于海平面下方;通信發(fā)射模塊固定安裝在浮標裝置的頂部,位于海平面上方。
通信接收模塊:接收潛標模塊傳來的監(jiān)測到的實時電流、電壓值,進行數據打包;并通過浮標裝置將打包后的數據發(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據,并將打包后的數據通過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)電模塊與潛標模塊之間通過半活動關節(jié)連接軸連接;半活動關節(jié)連接軸為三段兩關節(jié)桿狀結構;兩端的連桿實現繞關節(jié)轉動;每個關節(jié)沿中段桿軸向的自由度a小于90°。
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的上述不足,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計的供電需求和使用方式,不影響海洋儀器對測量參數的測量精度,對水下海洋儀器的布放回收影響最小。
本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點:
(1)潮流能供電系統(tǒng)采用模塊化的設計思路,采用通用的接口實現系統(tǒng)的基于應用場景的一體化設計。
(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)的產業(yè)化和商品化推廣。
(3)采用最小模塊化的設計思路,分離發(fā)電裝置、海洋儀器和配套設施,實現了標準化方案兼容水下海洋儀器的目的,降低客戶定制成本和產品維護成本。
(4)不易受海洋氣候和海面船只雜物等干擾。
于福建 18911990681