[发明专利]基于温差发电与磁流体推进的海洋浮体动力定位系统

摘要

本发明公开了基于温差发电与磁流体推进的海洋浮体动力定位系统：包括光伏电池板、光伏蓄电池组、温差驱动涡轮、温差发电机、磁流体推进控制中心、磁流体推进器；光伏太阳能板经过光伏充放电控制器与光伏蓄电池组相连；光伏蓄电池组分别与磁流体推进控制中心和温差发电机相连；充放电蓄电池组分别与抽水泵和温差发电机相连，温差发电机还分别与磁流体推进控制中心和温差驱动涡轮连接；磁流体推进控制中心还分别与磁流体推进器、北斗定位系统以及水文信息采集传感器连接。本海洋浮体新能源动力定位系统采用温差能和太阳能作为主要能源、采用磁流体推进技术作为定位手段具有维护成本低、操纵灵活、噪声低、不受作业水深限制等优势。

主权项

1.基于温差发电与磁流体推进的海洋浮体动力定位系统，其特征在于，包括光伏太阳能板、光伏蓄电池组、光伏充放电控制器、充放电蓄电池组、温差驱动涡轮、温差发电机、磁流体推进控制中心、磁流体推进器、北斗定位系统、抽水泵以及水文信息采集传感器；所述光伏太阳能板经过光伏充放电控制器与光伏蓄电池组相连；光伏蓄电池组分别与磁流体推进控制中心和温差发电机相连；充放电蓄电池组分别与抽水泵和温差发电机相连，温差发电机还分别与磁流体推进控制中心和温差驱动涡轮连接；磁流体推进控制中心还分别与磁流体推进器、北斗定位系统以及水文信息采集传感器连接；所述磁流体推进器主要由励磁线圈、喷水通道和电离电极三部分构成；喷水通道为一圆筒结构，电离电极布置于喷水通道内表面左右两侧，励磁线圈布置于喷水通道外表面，励磁线圈轴心与两电极所在平面垂直；所述温差驱动涡轮主要由压气机、低压涡轮、高压涡轮、离合器、内壳体、外壳体、压缩机、冷凝管、储存装置组成；所述外壳体为圆筒形腔体，内壳体从外壳体内伸出，在外壳体内的内壳体为圆筒形腔体，伸出段为从外到内的收缩锥形回转腔体；外壳体与内壳体之间的空间为外壳体空间；内壳体圆筒形腔体的内部空间为内壳体空间；外壳体与内壳体的圆筒形腔体部分从前向后方向依次设置有低压涡轮和高压涡轮；内壳体收缩锥形回转腔体的外端开口部分为热空气进口，内部设有压气机；压气机与低压涡轮通过压气机主轴连接，高压涡轮主轴与温差发电机连接；高压涡轮主轴通过离合器与压气机主轴连接；排气道与内壳体空间后端连通；导引管道与外壳体空间后端连通，导引管道与压缩机连接，压缩机分别与温差发电机和冷凝管连接，冷凝管与储存装置连接；储存装置通过管道与设置在外壳体空间上的多个工作介质喷嘴连通；充放电蓄电池组与温差发电机连接；所述冷凝管包括管道和外管，管道设有多个突扩管，管道设置在外管内，外管一端设有注水口，引入深层海水，外管另一端设有泄水口，泄水口与外管连接处设有阀门；所述低压涡轮包括低压涡轮外叶轮环、低压涡轮内盘面、凹槽、第一永磁体、第二永磁体和两个滚珠轴承；低压涡轮外叶轮环周向外表面均匀设有多个涡轮叶片，在低压涡轮外叶轮环周向内表面设有凹槽，凹槽内安装第一永磁体；低压涡轮内盘面中心与压气机主轴连接，周向上布置有多个涡轮叶片；低压涡轮内盘面上设有第二永磁体，第二永磁体的位置与第一永磁体相对应；低压涡轮内盘面外缘外侧设置的滚珠轴承，滚珠轴承与内壳体、低压涡轮内盘面形成紧配合；内壳体外周布置有另一滚珠轴承，另一滚珠轴承与外低压涡轮外叶轮环、内壳体形成紧配合；所述高压涡轮包括高压涡轮外叶轮环、高压涡轮内盘面、凹槽、第一永磁体、第二永磁体和两个滚珠轴承；高压涡轮的结构与低压涡轮的差异是：高压涡轮外叶轮环涡轮叶片倾角较低压涡轮大，布置较低压涡轮密集，且高压涡轮内盘面中心与高压涡轮主轴连接；所述离合器包括抱轴板、压紧弹簧、套筒和滑块；抱轴板设置在压气机主轴和高压涡轮主轴的外周，套筒通过间隔设置的多根压紧弹簧与抱轴板连接；压气机主轴设有槽道，抱轴板上设有凹槽，凹槽与压气机主轴的槽道位置相对应，滑块下端插入压气机主轴上的槽道，上端插入抱轴板上的凹槽。