CN209727100U - 一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标 - Google Patents
一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209727100U CN209727100U CN201920495870.9U CN201920495870U CN209727100U CN 209727100 U CN209727100 U CN 209727100U CN 201920495870 U CN201920495870 U CN 201920495870U CN 209727100 U CN209727100 U CN 209727100U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- buoy
- wave energy
- inner ring
- outer ring
- conductive shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标，包括发电装置、储能装置、检测装置、通信定位控制装置和外壳。本实用新型可将波浪能转化为电能并储存到锂电池内为其他装置供电，海洋物理参数传感器和生物探测器检测的数据经控制器处理后通过卫星通信器发送出去，并通过POS定位器实现定位功能。本实用新型具有结构简单、用材普遍、成本低廉、操作简便、易于维护、易于推广的优点，可广泛用于远海长期水文数据采集和渔业资源勘探等工作。
Description
技术领域
本实用新型海洋水文环境和渔业资源监测领域，特别是涉及一种可长期自供电式工作的海洋浮标。
背景技术
海洋的水文数据包括海水温度、盐度、密度等参数。水生生物栖息环境对海水水文条件要求较高，水文条件直接影响水生生物栖息环境，关系到水生生物的生存和繁衍。海洋水文数据的收集和研究，不仅是海洋科学和海洋环境保护的重要内容，也对海洋渔业资源保护管理和可持续发展意义重大。传统检测海洋水文数据的方法受监控范围小，监控时间短的条件限制，无法对海洋水文条件进行长期监测。本发明解决了浮标自身供电问题，利用海水波浪的动能和势能，可以不断产生电能，并存储在自身内部的锂电池中，此举可以使浮标长时间处于工作状态，不受电能限制。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标，可以利用海水波浪势能发电并存储电能，使浮标可以长时间不间断的检测海水水文数据和海洋生物的活动行为。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标，包括发电装置、储能装置、检测装置、通信定位控制装置和外壳组成。发电装置由外圈导电壳、外圈绝缘面、内圈绝缘面、内圈导电壳、磁铁球N半球、磁铁球S半球组成，外圈绝缘面和内圈绝缘面构成一个环形管道，外圈导电壳、和内圈导电壳覆盖在管道上，磁铁球N半球和磁铁球S半球组成一个完整的磁球体，放置在管道内，外圈导电壳外表面有多条导线，内圈导电壳内表面有多条导线；储能装置处理并储存发电装置产生的电能，为其他部件供电；检测装置用于检测收集数据；通信定位控制装置用于获取设备的定位信息，处理收集到的数据并发送；外壳用于承载其他部件并提供密闭空间。当波浪使设备摇晃时带动磁球体在管道内运动，导线相对磁球体产生的磁场做切割磁感线运动，产生感应电流。
进一步，外圈绝缘面和内圈绝缘面都为钢化绝缘玻璃材料，这种材料其表面光滑，摩擦力小，可以提高能量的转换率。
进一步，外圈导电壳为铝制材料，外表面导线材质为金属铜，内圈导电壳铝制材料，内表面导线材质为金属铜。
进一步，储能装置包括内圈导线、外圈导线、四个单向导电二极管、电容器、正极导线、负极导线、锂电池；四个单向导电二极管两两相连，其中相邻的两个正极相连接，并通过正极导线与锂电池正极连接，另外两个负极相连接，并通过负极导线与锂电池负极连接；两个正极的连接点与两个负极的连接点连接有电容器，一个正极与负极的连接点通过内圈导线连接内圈导电壳，另一个正极与负极的连接点通过外圈导线连接外圈导电壳；锂电池为可充电锂电池。单向导电二极管用于将电流方向不断变化的电流装换成单向直流电流，电容器的作用是利用其充放电特性，使整流后的脉冲直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
进一步，检测定位装置包括海洋物理参数传感器、生物探测器，安装在浮标底部接触海水的一端。海洋物理参数传感器和生物探测器收集到的信息传输到通信定位控制装置。海洋物理参数传感器用于探测海水温度、盐度、密度等参数，生物探测器利用声纳计数探测海水中的鱼类。
进一步，通信定位控制装置包括POS定位器、控制器和卫星通信器，都安装在浮标上部。POS定位器用于获取设备的定位信息，控制器接收各个装置采集到的数据并处理，编码后通过卫星通信器发送出去。POS定位器通过北斗或GPS获取浮标位置。
进一步，外壳包括浮标盖和浮标桶，浮标盖盖在浮标桶上，构成密闭空间。
进一步，浮标盖和浮标桶均为高弹性聚乙烯材料。
进一步，浮标盖下底面500mm,厚度50mm，浮标桶高度450mm，上底面500mm，下底面400mm。
本实用新型具有结构简单、用材普遍、成本低廉、操作简便、易于维护、易于推广的优点，可广泛用于远海长期水文数据采集和渔业资源勘探等工作。
附图说明
图1是本实用新型的总装配示意图；
1、外圈导电壳，2、外圈绝缘面，3、内圈绝缘面，4、内圈导电壳，5、磁铁球N半球，6、磁铁球S半球，7、内圈导线，8、外圈导线，9、单向导电二极管，10、电容器，11、正极导线，12、负极导线，13、锂电池，14、海洋物理参数传感器，15、生物探测器，16、POS定位器，17、控制器，18、卫星通信器，19、浮标盖，20、浮标桶。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标，由外圈导电壳1、外圈绝缘面2、内圈绝缘面3、内圈导电壳4、磁铁球N半球5、磁铁球S半球6、内圈导线7、外圈导线8、单向导电二极管9、电容器10、正极导线11、负极导线12、锂电池13、海洋物理参数传感器14、生物探测器15、POS定位器16、控制器17、卫星通信器18、浮标盖19、浮标桶20组成。
外圈导电壳1、外圈绝缘面2、内圈绝缘面3和内圈导电壳4共同组成磁球体管道，磁铁球N半球5和磁铁球S半球6组成一个完整的磁球体，可以产生磁场。外圈导电壳1为铝制材料，其外表面有多条铜质导线，内圈导电壳4为铝制材料，其内表面也有多条铜质导线，当磁铁球在管道中运动时，这些铜质导线相对磁球体产生的磁场做切割磁感线运动，产生感应电流。外圈绝缘面2和内圈绝缘面3都为钢化绝缘玻璃材料，其表面光滑摩擦力小，共同构成磁铁球的运动管道。
内圈导线7连接内圈导电壳，外圈导线8连接外圈导电壳。单向导电二极管9用于将电流方向不断变化的电流装换成单向直流电流，整个装置中共设置四个单向导电二极管。电容器10作用是利用其充放电特性，使整流后的脉冲直流电压变成相对比较稳定的直流电压。正极导线11将电容器与锂电池正极相连接。负极导线12将电容器与锂电池负极相连接。锂电池13为可充电的锂电池，其存储电能为浮标中的各用电器供电。
海洋物理参数传感器14采用装置内部锂电池供电，用于探测海水温度、盐度、密度等参数。生物探测器15采用装置内部锂电池供电，利用声纳计数探测海水中的鱼类。POS定位器16采用装置内部锂电池供电，通过北斗或GPS获取浮标位置。控制器17采用装置内部锂电池供电，用于处理浮标采集的数据，使编码后的数据通过卫星通信器发送。卫星通信器18采用装置内部锂电池供电，用于浮标的卫星通信。
浮标盖19下底面500mm,厚度50mm，浮标桶20高度450mm，上底面500mm，下底面400mm,两者都采用高弹性聚乙烯材料，构成浮标外壳，用于布放锂电池、传感器、发电转置等。
以上实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质和原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标，包括发电装置、储能装置、检测装置、通信定位控制装置和外壳组成，其特征是，所述发电装置由外圈导电壳(1)、外圈绝缘面(2)、内圈绝缘面(3)、内圈导电壳(4)、磁铁球N半球(5)、磁铁球S半球(6)组成，所述外圈绝缘面(2)和所述内圈绝缘面(3)构成一个环形管道，所述外圈导电壳(1)、和所述内圈导电壳(4)覆盖在管道上，所述磁铁球N半球(5)和所述磁铁球S半球(6)组成一个完整的磁球体，放置在所述管道内，所述外圈导电壳(1)外表面有多条导线，所述内圈导电壳(4)内表面有多条导线；所述储能装置处理并储存所述发电装置产生的电能，为其他部件供电；所述检测装置用于检测收集数据；所述通信定位控制装置用于获取设备的定位信息，处理收集到的数据并发送；所述外壳用于承载其他部件并提供密闭空间。
2.如权利要求1所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述外圈绝缘面(2)和所述内圈绝缘面(3)都为钢化绝缘玻璃材料。
3.如权利要求1所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述外圈导电壳(1)为铝制材料，外表面导线材质为金属铜，所述内圈导电壳(4)铝制材料，内表面导线材质为金属铜。
4.如权利要求1所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述储能装置包括内圈导线(7)、外圈导线(8)、四个单向导电二极管(9)、电容器(10)、正极导线(11)、负极导线(12)、锂电池(13)；四个所述单向导电二极管(9)两两相连，其中相邻的两个正极相连接，并通过所述正极导线(11)与所述锂电池(13)正极连接，另外两个负极相连接，并通过所述负极导线(12)与所述锂电池(13)负极连接；两个正极的连接点与两个负极的连接点连接有所述电容器(10)，一个正极与负极的连接点通过所述内圈导线(7)连接所述内圈导电壳(4)，另一个正极与负极的连接点通过所述外圈导线(8)连接所述外圈导电壳(1)；所述锂电池(13)为可充电锂电池。
5.如权利要求1所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述检测装置包括海洋物理参数传感器(14)、生物探测器(15)，都安装在浮标底部，所述海洋物理参数传感器(14)和所述生物探测器(15)收集到的信息传输到所述通信定位控制装置。
6.如权利要求1所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述通信定位控制装置包括POS定位器(16)、控制器(17)和卫星通信器(18)，都安装在浮标上部，所述POS定位器(16)用于获取设备的定位信息，所述控制器(17)接收各个装置采集到的数据并处理，编码后通过所述卫星通信器(18)发送出去。
7.如权利要求1所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述外壳包括浮标盖(19)和浮标桶(20)，所述浮标盖(19)盖在所述浮标桶(20)上，构成密闭空间。
8.如权利要求7所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述浮标盖(19)和所述浮标桶(20)均为高弹性聚乙烯材料。
9.如权利要求7或8所述的利用波浪能供电的海洋电磁浮标，其特征是，所述浮标盖(19)下底面500mm,厚度50mm，所述浮标桶(20)高度450mm，上底面500mm，下底面400mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920495870.9U CN209727100U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920495870.9U CN209727100U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209727100U true CN209727100U (zh) | 2019-12-03 |
Family
ID=68691252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920495870.9U Expired - Fee Related CN209727100U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209727100U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112056303A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-11 | 刘应国 | 一种用于海洋工作设备的动物驱赶保护装置 |
| CN117719631A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-19 | 中国海洋大学 | 一种波浪数据浮标及其应用方法 |
-
2019
- 2019-04-12 CN CN201920495870.9U patent/CN209727100U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112056303A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-11 | 刘应国 | 一种用于海洋工作设备的动物驱赶保护装置 |
| CN117719631A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-19 | 中国海洋大学 | 一种波浪数据浮标及其应用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Han et al. | Achieving a large driving force on triboelectric nanogenerator by wave‐driven linkage mechanism for harvesting blue energy toward marine environment monitoring | |
| Zhao et al. | Recent progress in blue energy harvesting for powering distributed sensors in ocean | |
| Chandrasekhar et al. | A fully packed spheroidal hybrid generator for water wave energy harvesting and self-powered position tracking | |
| CN201307111Y (zh) | 一种基于太阳能的智能水质检测装置 | |
| Zhou et al. | Solution‐Tube‐Based Volume Effect Triboelectric Nanogenerator with Salt and pH Sensitivity | |
| CN112814829B (zh) | 一种点吸收式波浪能发电装置 | |
| CN209727100U (zh) | 一种利用波浪能供电的海洋电磁浮标 | |
| CN112758252A (zh) | 一种长续航自供能海洋监测浮标 | |
| CN214887453U (zh) | 一种波浪能发电浮标 | |
| CN111355403B (zh) | 一种水母状的压电摩擦电复合式海洋机械能收集器 | |
| Liu et al. | Ultra-high output hybrid nanogenerator for self-powered smart mariculture monitoring and warning system | |
| CN102900593A (zh) | 浮标用直线式磁极运动型波浪能发电装置 | |
| Zhang et al. | Omnidirectional water wave-driven triboelectric net-zero power smart ocean network: an advanced hardware solution to long-distance target detection | |
| CN103899472B (zh) | 一种漂浮式微型海浪发电装置及方法 | |
| CN113844590B (zh) | 一种利用波浪能和太阳能发电的长续航自供能海洋浮标 | |
| CN111381293A (zh) | 一种海洋气象与水文观测系统 | |
| Salman et al. | Systematic literature review of wave energy harvesting using triboelectric nanogenerator | |
| CN209486331U (zh) | 一种海洋气象与水文观测系统 | |
| Ji et al. | Efficient self-powered cathodic corrosion protection system based on multi-layer grid synergistic triboelectric nanogenerator and power management circuits | |
| CN112020004A (zh) | 一种海岸带污染预警系统 | |
| CN207460029U (zh) | 水面发电装置 | |
| CN113109892A (zh) | 沿海生态环境信息采集与处理系统 | |
| CN210143614U (zh) | 一种利用波浪能供电的人工鱼礁鱼群恢复监控装置 | |
| Jin et al. | On technical issues for underwater charging of robotic fish schools using ocean renewable energy | |
| CN203822532U (zh) | 一种漂浮式微型海浪发电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191203 |