[发明专利]一种船体结构振动的能量捕获器

说明书

本发明公开一种船体结构振动的能量捕获器，包括导磁框体，该导磁框体一端外部缠绕线圈并连接整流稳压器，整流稳压器连接蓄电池，导磁框体内设永磁体，永磁体一端置于线圈下方的导磁框体内，另一端通过弹簧连接橡胶球，橡胶球设于振动传递器内且配合设置，振动传递器设于船体结构附近。本发明的捕获器将船体结构振动能量转换为电能，减少振动机械能在传递过程中的浪费提高资源利用率。

技术领域

本发明属于能量收集技术领域，具体涉及一种船体结构振动的能量捕获器。

背景技术

能源和环境是全世界共同关心的问题，也是我国社会经济发展中所面临的重要问题。随着世界各国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强，清洁能源的推广应用日益受到人们的重视。

如何收集并储存清洁能源，是科学家们努力研究的焦点问题。目前，针对太阳能、风能以及潮汐能等的研究利用已经取得了一定的进展，且均具有较好的应用前景。除此之外，环境机械振动是最为常见、普遍的一种能量存在方式。由于外界振动的广泛存在，通过能量收集系统收集其振动能量具有极大的运用前景，振动能量收集装置无需固定动力源，仅依靠外界随机振动便可输出电能。船舶在正常运行过程中，船体结构受到来自主机、螺旋桨、发电机组等一系列船舶机械的力的作用，船体结构产生振动；振动是一种能量，如何实现对该振动能量的收集利用是现在振动方向的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船体结构振动的能量捕获器，将船体结构振动能量转换为电能，减少振动机械能在传递过程中的浪费提高资源利用率。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种船体结构振动的能量捕获器，包括导磁框体，该导磁框体一端外部缠绕线圈并连接整流稳压器，整流稳压器连接蓄电池，导磁框体内设永磁体，永磁体一端置于线圈下方的导磁框体内，另一端通过弹簧连接橡胶球，橡胶球设于振动传递器内且配合设置，振动传递器设于船体结构附近。本发明的线圈在通电状态下，在导磁框体内产生电场，船体结构的振动能量由振动传递器传递至永磁体，永磁体与线圈产生相对运动，引起线圈中的磁通量变化，从而线圈产生感应电动势，进而整流稳压器整流后被蓄电池存储或直接对外供电，实现对船体结构振动的能量转换，提高资源利用率。

优选的，振动传递器包括桶状传动箱，传动箱与船体结构之间设有梯形状外接环，传动箱与橡胶球连接端开设有用于弹簧通过的通孔。利用外接环来增大振动传递器与船体结构的接触面积增大收集到的振动能量，收集到的振动能量促使传动箱内的橡胶球振动促使弹簧形变。

优选的，外接环的梯形小端配合连接于船体结构，利于将振动力扩散至传动箱，外接环内设有Y形传动板，传动板上端两板分别向船体结构延伸，传动板下端一板垂直连接传动箱，在橡胶球产生弹性振动时对外接环产生反作用力，反作用力沿Y形传动板扩散至船体结构对船体结构消振处理，减小振动对船体结构产生的振动损伤及在振动能量收集过程中船体结构与外接环之间的磨损现象。

优选的，橡胶球具有弹性且形状为椭球状，选择椭球状的橡胶球扩大转板与橡胶球瞬时接触面积。

优选的，线圈缠绕导磁框体总长的45%~55%，永磁体的50%长度置于线圈下方的导磁框体内，用于实现永磁体与线圈产生相对运动，引起线圈中的磁通量变化。

优选的，导磁框体为两端贯通金属桶体，实现线圈产生感应电动势，进而整流稳压器整流后被蓄电池存储或直接对外供电。

优选的，永磁体与振动传递器水平高度一致，使振动沿水平方向传递，以免振动能量在传递过程中由于高度差等问题产生能量损失。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的线圈在通电状态下，在导磁框体内产生电场，船体结构的振动能量由振动传递器传递至永磁体，永磁体与线圈产生相对运动，引起线圈中的磁通量变化，从而线圈产生感应电动势，进而整流稳压器整流后被蓄电池存储或直接对外供电，实现对船体结构振动的能量转换，提高资源利用率。

附图说明