[发明专利]一种海洋剖面运动设备及其海洋温差能发电装置

说明书

本发明涉及一种海洋剖面运动设备及其海洋温差能发电装置，属于海洋设备技术领域。发电装置包括密封腔体、蓄能回路、发电回路及置于密封腔体内的等比减压器；蓄能回路包括相变腔桶、相变处液压油囊、蓄能器及由油管路依序串联成回路的第一单向阀、第二单向阀与控制阀；发电回路包括存储有低压油的储油囊、发电机及由油管路依序串联成回路的第三单向阀与用于驱动发电机进行发电的液压马达；等比减压器的高压油端口旁接于第一单向阀与控制阀间的油管路上，低压油端口旁接于第三单向阀与液压马达间的另一侧油管路上。通过增设等比减压器，能将高压等转化成发电转换效率更高的低压能，以提高整个发电设备的能量转换效率，可广泛应用于海洋探测领域。

技术领域

本发明涉及一种海洋设备，具体地说，涉及一种利用海洋温差能进行发电的发电装置及以该发电装置构建的海洋剖面运动设备。

背景技术

海洋剖面运动设备是人们研究和探测海洋的重要工具，为了使该设备能够长期持续地在海洋中工作，通常采用锂电池供电；对锂电池的能耗中，有相当一部分用于设备的驱动与控制，极大的降低了剖面运动设备的使用寿命。

为了延长海洋剖面运动设备在海洋中的服役年限，通常利用海洋温差能进行发电，在利用所用发出的电能对锂电池进行充电，以补充锂电池中被消耗的电能。例如，公开号为CN105889144A的专利文献中公开了一种的海洋温差能发电装置；如其附图1所示，该海洋温差能发电装置包括外油囊，盛放有固液相变材料与密封液体的相变腔体，设置在相变腔体内被密封液体包覆的相变处液压油囊，通过带有第一单向阀的第一油路与相变处液压油囊连接的蓄能器，通过依次带有三个液控截止式换向阀、马达和第二单向阀的第二油路与蓄能器连接的辅助油囊，相变处液压油囊同时通过带有第三单向阀的第三油路与辅助油囊连接，以及与马达输出端连接的发电单元。其中，一个液控截止式换向阀受控于辅助油囊；其余两个液控截止式换向阀均受控于外油囊，仅在设定压力区间内两者同时导通；外油囊、相变腔体设置在一密封腔体外，其余部件和油路设置在该密封腔体内。

此外，CN104595137A也公开了一种供电装置，其与上述海洋温差能发电装置一样，均是利用海洋设备利用海水温度随深度而变化，以通过在深水低温区与浅水高温区之间升降，以利用两个区域之间的温度差进行发电。虽然达到延长了海洋剖面运动设备的服役年限，但是其将海洋温差能转换成电能的转换率仍偏低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能量利用率高的海洋温差能发电装置；

本发明的另一目的是提供一种以上述海洋温差能发电装置构建的海洋剖面运动设备。

为了实现上述主要目的，本发明提供的海洋温差能发电装置包括密封腔体、蓄能回路、发电回路及置于密封腔体内的等比减压器；蓄能回路包括置于密封腔体外的相变腔桶与相变处液压油囊，和置于密封腔体内的蓄能器及由油管路依序串联成回路的第一单向阀、第二单向阀与控制阀；相变腔桶内盛放有固液相变材料及与固液相变材料不互溶且密度不同的密封液体材料，相变处液压油囊置于相变腔桶内并被密封液体包覆，相变处液压油囊的油端口旁接于两单向阀间的油管路上，蓄能器的油端口旁接于第二单向阀与控制阀间的油管路上；发电回路包括置于密封腔体内的存储有低压油的储油囊，发电机，及由油管路依序串联成回路的第三单向阀与用于驱动发电机进行发电的液压马达；储油囊的油端口旁接于第三单向阀与液压马达间的一侧油管路上；等比减压器的高压油端口旁接于第一单向阀与控制阀间的油管路上，低压油端口旁接于第三单向阀与液压马达间的另一侧油管路上。

通过增设等比减压器，将蓄能器的高压转化为低压，更适宜小设备的发电需求，由于压力与发电需求更加匹配，使得能量的利用率更高，效率更大。此外，使蓄能器中的油并不进入液压马达，而是通过等比减压器与液压马达隔离式相连，即只传递了等比减压之后的压力，没有油液的流通，从而可在两个回路中使用更合适该回路功能的液压油，不仅液压油的可选范围，且更能确保液压马达等设备的工作安全。

具体的方案为控制阀是常闭电磁截止阀。更便于控制，且能减少对原本就显得弥足珍贵的电能的消耗量。