[发明专利]水下能量收集装置及水下作业设备

说明书

本发明公开了一种水下能量收集装置及水下作业设备。该水下能量收集装置包括：随动部，包括外置叶片、连接杆及内置拨片，外置叶片和内置拨片分别设置于机体外部和内部，内置拨片通过连接杆与外置叶片连接，外置叶片在外力作用下运动能够带动内置拨片运动；发电部，包括呈折叠状设置的基底，基底的一端设置于内置拨片，基底的另一端设置于机体，基底具有至少一个折叠单元，每个折叠单元内设置有摩擦发电单元，内置拨片运动能够带动基底伸缩，随基底的伸缩摩擦发电单元产生电输出。本发明的水下能量收集装置，解决了现有的能量收集手段在水下应用难度大的问题。

技术领域

本发明涉及水下能量收集技术领域，尤其涉及一种水下能量收集装置及水下作业设备。

背景技术

面对海底丰富的自然资源、海底光缆以及海洋工程建设带来的巨大经济利益，迫切需要对海洋中水下各种各样的相关信息进行充分的了解，因此，各种各样的水下探测器及水下滑翔机器人被设计出来用于满足海底资源开发、海底光缆的检测与维修以及深海工程建设的需求。

然而这些探测器和机械人都是依靠自身携带的电池在水下工作，由于电池所储存的电量有限进而导致它们只能在水下进行短暂的工作或者以间断性工作模式来延长工作时间之后彻底废弃。与此同时，在水下蕴藏着丰富的蓝色能源，例如涌浪能和海流能，这些为水下探测器获得持续且充足的能量提供了无限的潜力。因此，为了实现长期和实时的水下探测，水下探测器在水下进行原位的能量收集将是至关重要的途径之一。

现有的能量收集技术在水下应用存在较大难度，例如，太阳能电池和温差发电技术很明显不可能在黑暗和低温的水下进行工作，此外，由于水下探测器为了始终保持自身在水中处于悬浮状态而需要极其严格控制自身的重量，故而电磁发电机和压电发电机由于笨重的结构也很难集成到水下探测上用于水下能量的收集。

发明内容

本发明实施例提供一种水下能量收集装置及水下作业设备，解决了现有的能量收集手段在水下应用难度大的问题。

一方面，本发明实施例提出了一种水下能量收集装置，包括：随动部，包括外置叶片、连接杆及内置拨片，外置叶片和内置拨片分别设置于机体外部和内部，内置拨片通过连接杆与外置叶片连接，外置叶片在外力作用下运动能够带动内置拨片运动；发电部，包括呈折叠状设置的基底，基底的一端设置于内置拨片，基底的另一端设置于机体，基底具有至少一个折叠单元，每个折叠单元内设置有摩擦发电单元，内置拨片运动能够带动基底伸缩，随基底的伸缩摩擦发电单元产生电输出。

根据本发明实施例的一个方面，摩擦发电单元包括在折叠单元内沿伸缩方向相向设置的第一摩擦电极和第二摩擦电极，第一摩擦电极与第二摩擦电极随基底的伸缩而相互接触或分离，并在相互接触过程中发生表面电荷转移。

根据本发明实施例的一个方面，机体设置有限位槽，连接杆穿过限位槽而连接外置叶片和内置拨片，外置叶片在外力作用下能够在限位槽的延伸方向上摆动，以能够带动内置拨片在限位槽的延伸方向上摆动。

根据本发明实施例的一个方面，机体设置有运动降维部，运动降维部与连接杆的位置匹配，用于限制外置叶片的运动方向。

根据本发明实施例的一个方面，机体设置有限位孔，连接杆穿过限位孔而连接外置叶片和内置拨片，外置叶片在外力作用下能够绕限位孔的轴线转动，以能够带动内置拨片绕限位孔的轴线转动。

根据本发明实施例的一个方面，基底通过挡板设置于机体，内置拨片运动能够带动基底相对于挡板伸缩。

根据本发明实施例的一个方面，基底的数量为两个，内置拨片设置于两个基底之间，内置拨片运动能够交替带动两个基底伸缩。

根据本发明实施例的一个方面，内置拨片的形状为楔形锥状，内置拨片为中空结构。