[发明专利]一种波浪能随体自充电装置

说明书

本发明提供一种波浪能随体自充电装置，包括陀螺转子房、陀螺转子、电机、发电机、棘轮装置，陀螺转子房安装在由上面板、竖直板和底板构成的框架里，竖直板的两端分别与上面板和底板固定，上面板上设置皮带轴和棘轮装置，皮带轴和棘轮装置上缠绕皮带，棘轮装置通过变速器连接发电机，变速器和发电机位于上面板下方，底板上安装蓄电池，发电机连接蓄电池，电机和陀螺转子安装在陀螺转子房里，电机的定子与陀螺转子房相固定，电机的转子安装在陀螺转子转轴的外部并与其相固定，陀螺转子转轴与安装在陀螺转子房内壁的轴承相配合，陀螺转子房为真空结构。本发明创新的提出了利用陀螺仪转化波浪能，整体密闭在一个壳体内，具有良好的抗海水腐蚀性。

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种利用波浪能发电的装置。

背景技术

海洋无人装备(如：浮标、水面自航器、水下自航器等多种海洋无人装备)，是便捷、高效的海洋平台，在海洋资源勘探、海洋远程监测及深远海通信等领域有着十分重要的战略意义。随着进一步开发海洋、建设海洋的国家发展战略需要，海洋无人装备应用日益广泛，但目前海洋无人装备的电力来源主要是各自电池和太阳能，只能为海洋无人装备提供短时间的电力供应和较小的电气载荷能力。能源供应的局限性，严重制约了海洋无人装备的综合效能，对装备的海上无人值守时间、续航半径、航行速度、设备电气搭载能力等都有较大的限制，降低了无人装备的作业效率，并极大地提高了无人装备远海使用、维护费用。

海洋波浪能是一种储量丰富、分布广泛的可再生清洁能源，为解决海洋无人装备能源供应问题提供了一种可行途经。利用海洋中随处分布的波浪能，持续为海洋无人装备提供电力补充，极大地提高海洋无人装备的综合效能。

目前海洋无人装备电力来源主要是各自电池和太阳能。电池供电方式，局限于电池的储量和体积、重量等因素的限制，只能提供有限能源的供给。太阳能供电方式，由于其较低的能源密度和在黑夜等低能见度条件下不能提供能源的局限，这种供电方式存在较大的限制。

目前正在研发和投入使用的波浪能发电设备普遍具有较大的体积，一般是通过活动部件与海水相互作用方式提取波浪能。这些装置不具有良好的适装性，不适于安装在海洋无人装备上，不能在可移动的无人装备中进行能量转换。而且，这类波浪发电装置应用范围主要在具有长周期、高幅值的波浪能量较大的区域，其对波浪收集灵敏度不高。在短周期、小波高的波浪条件下，发电死区较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种核心组件位于封闭壳体内，不与海水接触，可作为一个“独立能源单元”搭载于应用平台的一种波浪能随体自充电装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种波浪能随体自充电装置，其特征是：包括陀螺转子房、陀螺转子、电机、发电机、棘轮装置，陀螺转子房安装在由上面板、竖直板和底板构成的框架里，竖直板的两端分别与上面板和底板固定，上面板上设置皮带轴和棘轮装置，皮带轴和棘轮装置上缠绕同一根皮带，棘轮装置通过变速器连接发电机，变速器和发电机位于上面板下方，底板上安装蓄电池，发电机连接蓄电池，电机和陀螺转子安装在陀螺转子房里，电机的定子与陀螺转子房相固定，电机的转子安装在陀螺转子转轴的外部并与其相固定，陀螺转子转轴与安装在陀螺转子房内壁的轴承相配合，陀螺转子房为真空结构。

本发明还可以包括：

1、所述棘轮装置包括主动件摇杆、棘轮、驱动棘爪、止动爪，棘轮位于主动件摇杆外部，驱动棘爪和止动爪均与棘轮相配合；当主动件摇杆逆时针摆动时，驱动棘爪插入棘轮的齿槽中，推动棘轮转动，止动爪在棘轮的齿背上滑动；当主动件摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止棘轮沿顺时针方向转动，驱动棘爪在棘轮齿背上滑过，棘轮静止不动。

2、陀螺转子旁设置可实时测量角度的光电码盘，通过光电码盘作为反馈元件并通过微分获得陀螺转子的旋转速度；引入飞轮输出力矩积分反馈，将陀螺转子存在的摩擦力矩干扰包括在反馈环内，从而抑制陀螺转子和电机的内部干扰。