[发明专利]一种长续航自供能海洋监测浮标

权利要求书

1.一种长续航自供能海洋监测浮标，其特征在于：包括防水防腐密封外壳、供电模块(3)、配重模块(4)和仪器舱(2)，所述的防水防腐密封外壳由密封筒(5)和密封盖(1)组成，所述的密封筒(5)和密封盖(1)密封连接；所述的仪器舱(2)、供电模块(3)和配重模块(4)从上到下依次安装在防水防腐密封外壳内；所述的仪器舱(2)内安装蓄能电容器(13)和用电设备(14)；所述的配重模块(4)用于调节整个浮标的漂浮姿态；所述的用电设备(14)包括传感器和数据传输模块；

所述的供电模块(3)由多个集成发电单元(12)并联连接组成，所有集成发电单元(12)的电极对均同向平行排布；多个集成发电单元(12)并联连接并固定后分别与蓄能电容器(13)和用电设备(14)连接；构成供电模块(3)的集成发电单元(12)数量根据所需用电量和浮标大小进行调整；

所述的集成发电单元(12)包括绝缘外壳(11)、电极支撑板(9)和层间支架(6)，所述的电极支撑板(9)的上下表面均固定金属电极，即上表面固定上层金属电极(7)、下表面固定下层金属电极(8)；所述的层间支架(6)内部放置介电材料球(10)；所述的介电材料球(10)位于上层金属电极(7)和下层金属电极(8)之间并与其滚动接触摩擦；所述的上层金属电极(7)和下层金属电极(8)分别连接输出导线并联连接；所述的电极支撑板(9)上的上层金属电极(7)和下层金属电极(8)同向平行排布，集成发电单元(12)内所有金属电极均同向平行排列，确保同相位电能输出；所述层间支架(6)与电极支撑板(9)固定，并交替堆叠，每层结构相同，整体封装后封入绝缘外壳(11)内；

所述的上层金属电极(7)有两块、对称安装在电极支撑板(9)的上侧面；所述的下层金属电极(8)有两块、对称安装在电极支撑板(9)的下侧面。

2.根据权利要求1所述的一种长续航自供能海洋监测浮标，其特征在于：所述金属电极为金属材料薄膜，金属电极的外表面进行纳米处理，分别镀在电极支撑板(9)的上侧面和下侧面。

3.根据权利要求1所述的一种长续航自供能海洋监测浮标，其特征在于：所述电极支撑板(9)采用绝缘材料制成，绝缘材料包括亚克力板、塑料或玻璃；所述的层间支架(6)采用绝缘材料制成，绝缘材料包括3D打印PLA材料、塑料或亚克力。

4.根据权利要求1所述的一种长续航自供能海洋监测浮标，其特征在于：所述介电材料球(10)使用电负性强、得电子能力强的材料，包括PTFE、FEP、Kapton高分子聚合材料；介电材料球(10)直径小于相邻两层电极支撑板(9)之间的间距5mm；介电材料球(10)在层间支架(6)的空间填充率为25％-75％。

5.根据权利要求1所述的一种长续航自供能海洋监测浮标，其特征在于：所述的集成发电单元(12)的绝缘外壳(11)采用绝缘材料制成，绝缘材料包括亚克力板、塑料或玻璃。