[发明专利]一种近海自发电潜标

说明书

技术领域

本发明涉及海洋海域潜标领域，特别涉及一种近海自发电潜标。

背景技术

近年来，在近海海域中布放潜标已成为人们研究海洋环境因素的一种重要手段，但仅仅依靠容量有限的电池进行供电，同时裸露在海表面的浮球很容易被破坏，因此潜标的使用寿命受到极大的限制。众所周知，海洋中的波浪能具有能量密度高、分布面广、不稳定等特点，是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源。波浪能主要表现为海洋表面波浪的动能和势能，考虑到潜标浮球随波逐流的特性，在浮球内部安装压电陶瓷发电装置，利用海洋中普遍存在的波浪能进行发电，实现潜标供电系统的电能自补给。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用波浪能发电维持近海潜标长时间正常工作的自发电潜标。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种近海自发电潜标，包括：浮球和导线，所述浮球内设有依次串接的发电装置、变压装置和蓄电池。

所述变压装置和蓄电池位于所述浮球内上固定板上；所述发电装置位于所述浮球内下层固定板上。

所述发电装置为由绝缘层隔成的若干层，每层包含若干个碰撞箱，每个碰撞箱包括压电陶瓷发电片、贴在压电陶瓷发电片表面的电极片和弹球。

所述多边体为正多边形形成的圆柱体。

所述发电装置分为上下均匀五层，每层包含37个大小均匀的碰撞箱，每层发电装置之间均采用串联方式连接同时通过绝缘层进行隔离。

所述电极片与变压装置通过导线连接。

所述弹球采用橡胶材料制成。

所述浮球由聚乙烯材料密闭制成且位于海水表面以下。

本发明的有益效果是：结构简单，成本低廉，将潜标浮球放置于海表以下，可更好的保护浮球不受破坏，延长其使用寿命；自发电可维持近海潜标长时间正常工作，用于长时间观测，便于推广使用。

附图说明

图1是近海自发电潜标的整体结构示意图；

图2是近海自发电潜标的发电装置结构示意图；

图3是图2单层发电装置俯视示意图。

图中：

1、浮球2、发电装置 3、上固定板

4、变压装置5、蓄电池 6、导线

2-1、电极片2-2、压电陶瓷发电片 2-3、弹球

2-4、绝缘层2-5、碰撞箱 7、下固定板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1至图3所示，一种近海自发电潜标,包含浮球1、发电装置2、变压装置4和蓄电池5，所述浮球1位于海水表面以下，所述发电装置2、变压装置4和蓄电池5通过导线6串接。所述发电装置2位于浮球下层固定板7，包括压电陶瓷发电片2-2、贴在压电陶瓷发电片2-2表面的电极片2-1以及在碰撞箱2-5中的弹球2-3，所述变压装置4和蓄电池5位于浮球1上层固定板3。

所述发电装置2、变压装置4和蓄电池5外层由密闭的浮球2保护，不受海水腐蚀和破坏，所述浮球1位于海水表面以下采用聚乙烯材料制成，所述碰撞箱2-5由贴有电极片2-1的压电陶瓷发电片2-2组成，所述碰撞箱2-5中的弹球2-3采用橡胶弹球。

发电装置2为正方体形成的圆柱体，可分为五层，采用串联方式，五层发电装置每层之间通过绝缘材料2-4进行保护，每层发电装置包含37个碰撞箱，碰撞箱四周有贴有电极片2-1的压电陶瓷发电片2-2，发电装置2中电极片2-1与变压装置4通过导线6连接。

工作原理：当浮球1随着波浪的起伏运动波动时，位于碰撞箱2-5中的弹球2-3会与压电陶瓷发电片2-2发生持续碰撞，压电陶瓷发电片2-2受到震动后发生形变，进而产生持续电流，电极片2-1将电流引出并通过导线6将电流传送到变压装置4，电量经变压装置4变压后储存于蓄电池5中。

由于压电陶瓷发电片8脆性较强，同时其发电所需震动能量较小，所以一方面将其面积尽量设计小，因此本发明特在发电装置中2设计五层发电装置，每层37个，总共185个碰撞箱2-5，为充分利用浮球1内空间，将碰撞箱2-5的上下面设计为正六边形，每层发电装置为圆柱体并采用串接方式连接，同时通过绝缘层2-4进行隔离；另一方面采用橡胶材质弹球2-3，避免对压电陶瓷发电片2-2使用寿命造成一定影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。