[发明专利]一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台及运行方法

权利要求书

1.一种运用低流速海流发电技术的深海充电平台的运行方法，所述深海充电平台包括浮体(1)、海流能发电机(2)、水下充电对接模块(3)、气囊模块(4)、侧翼变桨模块(5)和控制器(6)；浮体(1)中间开设有前后贯穿的通道，通道前端和后端呈喇叭口状，通道中间安装有海流能发电机(2)；浮体(1)两侧通过侧翼变桨模块(5)安装有侧翼(1.5)；浮体(1)内部设置有用于安装气囊模块(4)和控制器(6)且与外界不相通的内舱；浮体(1)顶部设置有用于安装水下充电对接模块(3)的空腔，浮体(1)顶面开设有多个与空腔相通的排水孔；浮体(1)底部通过锚链(1.1)连接有重物(1.2)，锚链(1.1)位于穿过浮体(1)质心的竖直轴线上；浮体(1)后部设置有保持平台稳定的垂直尾翼(1.3)；

水下充电对接模块(3)包括导筒(3.1)、夹紧装置(3.2)、充电装置(3.3)和定位触发装置(3.4)；空腔前部开设有用于安装导筒(3.1)的通孔，导筒(3.1)主要由多根等间隔布置的栅条连接组成，前部为伸出通孔的喇叭口结构，后部为伸入通孔的柱状结构；导筒(3.1)柱状结构的底部安装有充电装置(3.3)和两个夹紧装置(3.2)，两个夹紧装置(3.2)位于底部前后两侧，柱状结构的后端安装有定位触发装置(3.4)；

海流能发电机(2)、水下充电对接模块(3)、气囊模块(4)、蓄电池(6.1)、侧翼变桨模块(5)均与控制器(6)连接；

所述的水下充电对接模块(3)为进入导筒(3.1)的探测器供电；所述的充电装置(3.3)底部安装有液压缸Ⅰ(3.32)，充电装置(3.3)顶部开设有凹槽，槽内安装有可沿凹槽滑动的送电滑块(3.31)，液压缸Ⅰ(3.32)的活塞杆顶端与送电滑块(3.31)底部连接；所述的夹紧装置(3.2)底部安装有液压缸Ⅱ(3.22)，夹紧装置(3.2)顶部开设有凹槽，槽内安装有可沿凹槽滑动的夹紧滑块(3.21)，液压缸Ⅱ(3.22)的活塞杆顶端与夹紧滑块(3.21)底部连接；所述的定位触发装置(3.4)包括由前至后布置的一对触头(3.41)、复位弹簧(3.42)和接近开关(3.43)，接近开关(3.43)安装于定位触发装置(3.4)后端面；一对触头(3.41)为通过连杆连接的前部触头和后部触头，后部触头采用导电材料且对准接近开关(3.43)的感应面，后部触头与定位触发装置(3.4)后端面之间连接有复位弹簧(3.42)；

其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：充电平台通过底部重物(1.2)整体下潜至海底，通过两侧翼(1.5)和尾翼(1.3)使充电平台处于稳定悬浮状态；

步骤2：控制器(6)向海流能发电机(2)发送开始工作信号，使海流能发电机(2)开始捕获海流能，且控制器(6)通过最大能量捕获算法实时调节海流能发电机(2)发电功率，使海流能发电机(2)的发电功率最大；

步骤3：当无探测器进行充电时，控制器(6)将海流能发电机(2)产生的电能储存到蓄电池(6.1)中；当控制器(6)检测到蓄电池(6.1)电量充满时，向海流能发电机(2)发送停止工作信号，使海流能发电机(2)停机；当控制器(6)检测到蓄电池(6.1)电量低于设定阈值时，向海流能发电机(2)发送开始工作信号，使海流能发电机(2)重新开始捕获海流能；

步骤4：当控制器(6)通过定位触发装置(3.4)检测到有探测器进行充电时，控制充电对接模块(3)执行锁紧、充电操作；同时，控制器(6)检测海流能发电机(2)的发电功率和探测器所需充电功率；若发电功率大于所需充电功率，控制器(6)控制海流能发电机(2)同时向充电装置(3.3)和蓄电池(6.1)传输电能；若发电功率小于所需充电功率，控制器(6)控制海流能发电机(2)和蓄电池(6.1)同时向充电装置(3.3)传输电能；

步骤5：海流能发电机(2)工作期间，当海流流向发生变化时，尾翼(1.3)两侧产生压力差，从而产生与经过浮体(1)质心的铅轴线方向一致的力矩，使浮体(1)旋转，直至浮体(1)前端面面向来流方向，实现对流功能；

步骤6：海流能发电机(2)工作期间，控制器(6)定时执行重新定深操作，控制器(6)基于爬山法搜索海流能发电机(2)的最大发电功率调节两侧翼(1.5)的桨距角，从而在锚链(1.1)长度范围内改变浮体(1)在海水中的悬浮位置；

步骤7：充电平台需维护时，控制器(6)向海流能发电机(2)发送停止工作信号，向开关阀(4.5)发送启动信号，使开关阀(4.5)打开，高压储气罐(4.1)中的气体进入气囊(4.2)，气囊(4.2)膨胀，推开底部门板(4.3)，充电平台在气囊(4.2)的浮力作用下上浮。