[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

说明书

本发明公开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。包括浮体、海流能发电机、水下充电对接模块、气囊模块、侧翼变桨模块和控制器；浮体提供充电平台的悬浮和下沉基础，实现导流和对流功能；海流能发电机将捕获的海流能转换为电能；水下充电对接模块对需要充电的海底探测器进行定位、固定和充电；气囊模块在充电平台需要维护时实现上浮功能；侧翼变桨模块调节浮体在海水中的悬浮位置，实现深度调节功能。本发明能高效利用深海可再生能源，实现深海探测器的原位能源补给，并有效降低自身定期维护成本。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域和深海装备领域，具体涉及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。

背景技术

深海自主式探测器作为海洋监测、深海作业等领域的重要装备，目前正得到越来越广泛的应用。由于需要在深海自主进行活动，探测器通常依靠自身携带的储能装置供能，其续航能力受到所携带的储能装置容量的限制，因此需要频繁对探测器进行能源补给。

传统方法通常采用母船或水面支撑平台起吊的回收方式将探测器回收至水面，进行能源补给，补给完成后重新投入使用。当探测器在深海或者海况较差的海域工作时，传统方法耗时长，工作效率低，经济成本高。

近年来，部分业内人士开始使用水下接驳充电装置，对深海探测器进行自动能源补给。虽然避免了频繁回收的工作量，节约了时间，但其需要在海底铺设大量电缆，并且仍需从岸上或母船获取能源，在深海条件下同样面临高成本的问题。

海流能是新能源的重要组成部分。目前许多高校和科研单位在海流能发电技术方面取得了长足进步，并且对低流速工况下的海流能发电技术展开了深入研究，这为深海低流速的海流能开发利用提供基础支持。利用低流速海流能发电技术搭建的深海充电平台，可以解决深海探测器的能源补给问题，避免从岸上或母船获取能源，实现“海能海用”。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了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，高效捕获海流能以实现对深海自主式探测器的原位能源补给，避免探测器传统回收方式和接驳充电方式带来的时间和经济的损失，实现“海能海用”。同时，深海充电平台本身具有上浮、下潜功能，便于定期维护，减少维护成本。

本发明采用的技术方案如下：

一、运用低流速海流发电技术的深海充电平台

包括浮体、海流能发电机、水下充电对接模块、气囊模块、侧翼变桨模块和控制器；浮体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；浮体左右两侧通过侧翼变桨模块安装有保持平台悬浮平衡的侧翼；浮体内部设置有用于安装气囊模块和控制器且与外界不相通的内舱；浮体顶部设置有用于安装水下充电对接模块的空腔，浮体顶面开设有多个与空腔相通的排水孔；浮体底部通过锚链连接有重物，锚链位于穿过浮体质心的竖直轴线上；浮体后部设置有保持平台稳定的垂直尾翼；

水下充电对接模块包括导筒、夹紧装置、充电装置和定位触发装置；空腔前部开设有用于安装导筒的通孔，导筒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；导筒柱状结构的底部安装有充电装置和两个夹紧装置，两个夹紧装置位于底部前后两侧，柱状结构的后端安装有定位触发装置；

海流能发电机、水下充电对接模块、气囊模块、蓄电池、侧翼变桨模块均与控制器连接。