[发明专利]一种浮标式电源

说明书

本发明公开了一种浮标式电源，包括支撑架、浮标、主动共振C式浮力摆波浪能发电装置和蓄电池，支撑架包括连接轴和刚架，连接轴上部与浮标连接，下部与刚架固定，刚架底部设有固定的第一横梁，主动共振C式浮力摆波浪能发电装置挂设在第一横梁上，蓄电池设在浮标内且与主动共振C式浮力摆波浪能发电装置电连接，实现主动共振C式浮力摆波浪能发电装置和浮标与波浪调谐，并且控制主动共振C式浮力摆波浪能发电装置与浮标反相位转动，通过主动共振C式浮力摆波浪能发电装置与浮标之间的相对转动实现高效发电。

技术领域

本发明涉及海洋设备技术领域，具体涉及一种浮标式电源。

背景技术

海洋浮标通常作为一种海洋水文水质气象自动观测站，需要长期、连续的为海洋研究、提供大量的资料。现有的海洋浮标多数采用蓄电池为主，辅以光电、风电的供电模式，由于光电、风电受天气影响较大，难以提供充足稳定的电源。当蓄电池电量用尽时，对蓄电池进行更换会产生高额的费用，因此，常规的海洋浮标供电模式是不经济的，应当采取更加高效的供电模式。

海洋中存在大量的可利用能源，在海洋浮标周围分布着丰富的波浪能资源。波浪能相较于光电、风电是一种能流密度大、稳定、分布广泛的能量来源，并且对浪浪能的利用不受天气、季节的影响。利用波浪能装置为浮标上设备提供充足的电力是完全可行的。

传统的波浪能装置在海洋中运行发电时，由于其设计特点通常需要安装在固定的系泊系统上才能正常运行，否则不能正常工作。传统的波浪能装置对其支撑系统作用力非常大，系泊技术成为其关键技术，系泊系统的费用非常高昂，使得波浪能技术难以实用。另外，海浪的一个特点是具有时空性，即随时间和海域的变化，海浪的特性变化很大，传统的波浪能装置效率受海浪周期的影响很大，存在间歇式发电问题，即不能每天24小时稳定的发电。并且，传统的波浪能装置多采用液压换能级进行能量转换，采用液压换能的原因是其技术特点所致的，也是一种技术缺陷，液压系统增加了装置的复杂性，其维护要求很高，因此其可靠性较差，不适于海上浮标这类长期无人值守的设备。传统的波浪能装置效率不高，并且传统的波浪能装置体量非常大，不适合与浮标结合。因此，传统波浪能装置对浮标供电存在诸多难以解决的问题，不适合作为浮标供电电源。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明的目的是提供一种浮标式电源，在浮标上搭载主动共振C 式浮力摆波浪能发电装置，实现主动共振C式浮力摆波浪能发电装置和浮标与波浪调谐，并且控制主动共振C式浮力摆波浪能发电装置与浮标反相位转动，通过主动共振C式浮力摆波浪能发电装置与浮标之间的相对转动实现高效发电，从而极大的消减了通过浮标和主动共振 C式浮力摆波浪能发电装置作用于系泊系统上波浪荷载，形成自由漂浮式发电设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种浮标式电源，包括支撑架、浮标、主动共振C式浮力摆波浪能发电装置和蓄电池，所述支撑架包括连接轴和刚架，所述连接轴上部与所述浮标连接，下部与所述刚架固定，所述刚架底部设有固定的第一横梁，所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置挂设在所述第一横梁上且能够相对于所述第一横梁转动，所述蓄电池设在所述浮标内且与所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置电连接，浮标与主动共振C式浮力摆波浪能发电装置构成的系统与波浪调谐，使主动共振C式浮力摆波浪能发电装置和浮标反相位转动，使主动共振C式浮力摆波浪能发电装置持续为浮标供电。

进一步地，所述浮标为圆盘状结构，所述浮标中部设有贯通的支撑柱，所述连接轴上部穿过所述支撑柱，所述连接轴顶端与所述支撑柱通过限位机构限制所述连接轴的轴向移动，所述连接轴中端和所述支撑柱间设有限制所述连接轴径向移动的限位块，使得所述主动共振 C式浮力摆波浪能发电装置通过所述连接轴绕所述支撑柱转动。

进一步地，所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置为细长型结构，所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置的长度与所处海域海浪的波长相当，利用所述主动共振C式浮力摆波浪能发电装置的形体实现自动对浪。