[发明专利]一种水下航行器波浪能发电系统

说明书

本发明涉及一种水下航行器波浪能发电系统，包括设置在水下航行器壳体(1)内通过隔离板2隔离出的密封舱体，发电装置部分，减震缓冲结构和锚泊部分。发电装置部分包括永磁直线电机的定子3、永磁直线电机的动子(4)、下浮体(11)、可折叠密封管(9)、伸缩装置；减震缓冲结构包括顶部减震缓冲箱、至少一个底部减震缓冲箱和两个弹性橡胶垫(17)。锚泊部分包括锚泊室(13)、锚机(18)、滚筒(19)、转轴(20)、锚唇(14)、锚链(15)和锚(16)。本发明既能减少捕获的能量损耗，提高整个发电装置的效率，还可以减缓运动的波浪对装置和航行器产生的冲击振荡。

技术领域

本发明属于波浪发电领域，具体涉及一种自主式水下航行器波浪能发电系统。

背景技术

自主式水下航行器(AUV)是一种综合先进的海洋航行器，在海洋任务以及海洋应用等诸多领域有着极其重要的战略意义和应用前景。然而它的电源主要是依靠自身携带的蓄电池，由于自身尺寸和蓄电池容量限制，使得航行时间不长，运动里程受限。因此研究一套可以给AUV持续供电的发电系统显得尤为重要和有实际意义。波浪能是海洋中蕴含能量非常丰富的可再生清洁能源，合理有效地利用它将对海洋的诸多领域产生益处。

目前用在水下航行器的波浪发电装置一般都是旋转发电机，带有很复杂的传动和变速机构，不仅增加了装置的复杂性和体积，而且加大了能量损耗，使得发电装置的效率较低。同时采用的这些发电装置大多都没有添加振荡缓冲的相关结构，由于波浪的运动突然产生的振荡冲击对于发电装置本身和航行器都会有一定的影响，在恶劣的海况下甚至还会直接破坏装置本身。

发明内容

本发明提供一种水下航行器波浪能发电系统，既能减少捕获的能量损耗，提高整个发电装置的效率，还可以减缓运动的波浪对装置和航行器产生的冲击振荡，实现水下航行器极大的自主续航。技术方案如下：

一种水下航行器波浪能发电系统，包括设置在水下航行器壳体1内通过隔离板2隔离出的密封舱体，发电装置部分，减震缓冲结构和锚泊部分，其特征在于，

发电装置部分包括永磁直线电机的定子3、永磁直线电机的动子4、下浮体11、可折叠密封管9、伸缩装置，永磁直线电机的定子3固定在隔离板2上，伸缩装置包含第一连接杆10和与第一连接杆活动相连的第二连接杆12，第二连接杆12的一端能够在第一连接杆10的内部伸缩，永磁直线电机的动子4与伸缩装置第一连接杆10的一端固定连接，第一连接杆10分为在航行器内的部分和伸出航行器外的部分，第一连接杆10通过可折叠密封管9实现与水下航行器壳体1之间的动态连接和密封，在第一连接杆10伸出航行器外的部分连接有下浮体11；

所述的减震缓冲结构包括顶部减震缓冲箱、至少一个底部减震缓冲箱和两个弹性橡胶垫17，两个弹性橡胶垫17分别固定在永磁直线电机的动子4的上下两个端面；顶部用来进行减震缓冲的箱体7的底面为密封舱体顶部的一部分，顶部箱体7的顶面即面向永磁直线电机的动子4的一面设置有弹性体，且在顶部箱体7内部设置有减震器5，减震器5的两端分别连接在箱体底面和顶面之间；底部箱体7分布在可折叠密封管9的外侧，底部箱体7的底面为密封舱体底面的一部分，顶面向外设置有弹性体，且在底部箱体7内部设置有减震器5，减震器5的两端分别连接在箱体7底面和顶面之间。

锚泊部分包括锚泊室13、锚机18、滚筒19、转轴20、锚唇14、锚链15和锚16，锚泊室13与第二连接杆12的另一端相连，锚泊室13是空心柱形，滚筒19和锚机18通过同轴连接置于锚泊室13中，锚泊室13的底面固定一个空心筒，空心筒下部设置有锚唇14，锚链15缠绕在滚筒19上，锚链15的终端连接锚16。

进一步地，所述的弹性体为弹簧。

进一步地，所述的空心筒为漏斗形空心筒。

本发明的有益效果如下：

1)自主式水下航行器波浪发电系统采用直驱式波浪发电，可以直接将捕获的海洋动能转化成电能，省去了中间的传动机构，减少了能量损耗，提高了整个发电装置的效率。