一种波浪俘能自发电救生衣制造技术

本发明专利技术公开了一种波浪俘能自发电救生衣，包括救生衣，救生衣上设有俘能整流模块、发电储能模块和功能模块，俘能整流模块能将不规则的波浪振动机械能转化成输出轴的旋转机械能，从而稳定的驱动发电机工作，发电储能模块能够将发电机发的电进行处理并存储在电池中，并且可以根据需要智能分配电能，功能模块中的电器负载通过发电储能模块的供电实现相应功能，例如碳纤维发热薄膜、GPS位置发射器、防鲨器、求救信号灯等等；本救生衣可根据外界环境自动调节落水者体温，延长其在海水中的生存时间，从而大大提高遇难者获救几率，所述装置在未落入水中时，俘能整流模块与发电储能模块可收附于救生衣的背部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及救生装备
，具体涉及一种波浪俘能自发电救生衣。
技术介绍
全世界每年都会发生不同程度的海难，造成严重的财产损失和人员伤亡。当落水人员处在温度较低的海水中时，对其生命最大的威胁是体温的丧失，因为在同等温度下，人体浸没在水中热量散失的速度是在空气中的26倍。在无隔热防护的情况下，当遇险者浸泡在温度较低的海水中时，温差会使热量迅速流失，出现体温过低的现象。重度或极重度的体温过低死亡率很高，全世界每年发生的海难中，80％的落水者都是在穿着救生衣的情况下被冻死的。在水温15度左右的海水中，落水人员最多只能存活4个小时，这也是国际通用的海难黄金救援时间为3小时的主要原因。且落水后无法发出相关求救定位信号，不能及时被救援人员发现并捕救。海洋波浪能作为一种可再生清洁能源，分布广泛，能量密度大，是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一。运动海洋蕴含波浪能的数量级1000GW，与全球电能消耗量为同一数量级，储量巨大，具有着广阔的开发前景。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种波浪俘能自发电救生衣，将波浪能转化为机械能，再将机械能转化为热能，为人体供热，延长求生时间。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种波浪俘能自发电救生衣，包括救生衣，救生衣上设有俘能整流模块、发电储能模块和功能模块，俘能整流模块将波浪能转化为机械能，发电储能模块将俘能整流模块输出的机r>械能转化为电能储存起来，并为功能模块供电，功能模块包括发热元件，发热元件持续为人体提供热能，延长求生时间。接上述技术方案，所述俘能整流模块包括一个或多个俘能整流单元，俘能整流模块与发电储能模块之间和各俘能整流单元之间均设有柔性传动轴，柔性传动轴将各俘能整流单元串联起来，实现万向传递扭矩，柔性传动轴保证所连接的各俘能整流单元之间自由漂浮在水面上而不相互干涉。接上述技术方案，所述俘能整流单元包括浮板、连接轴和整流齿轮箱，浮板通过连接轴与整流齿轮箱连接，并在落水后保持相应的整流齿轮箱一起浮于水面，波浪带动浮板绕连接轴转动，浮板带动整流齿轮箱绕刚性主轴转动，整流齿轮箱包括刚性主轴，通过刚性主轴与柔性传动轴连接；通过浮板同时收集浮板绕连接轴转动以及浮板运动带动整流齿轮箱绕刚性主轴转动的两个自由度的不规则波浪能，将其转化为刚性主轴单方向的旋转机械能。接上述技术方案，所述整流齿轮箱还包括多个锥齿轮，多个锥齿轮之间两两啮合进行动力传输，输出端的锥齿轮上设有单向离合器；单向离合器同向布置对输入端传递的转动进行单向整流，转化为刚性主轴单方向的旋转机械能输出。接上述技术方案，所述刚性主轴横向或竖向贯穿于整流齿轮箱与相应的两个锥齿轮套接，锥齿轮个数不少于三个，套接在刚性主轴上可作为输出端的两个锥齿轮同轴对心布置，与浮板连接轴固联的锥齿轮同这两个锥齿轮分别啮合，锥齿轮通过轴承定位于整流齿轮箱内部，两个套接在刚性主轴上的锥齿轮中任意一个为输出端的锥齿轮。接上述技术方案，所述发电储能模块包括壳体、变速箱、发电机和储能电池，变速箱、发电机和储能电池均设置于密封壳体内，发电机通过变速箱与俘能整流模块对接，发电机与储能电池连接，将机械能转化为电能。接上述技术方案，所述发电储能模块还包括控制系统和传感器，储能电池通过控制系统与发热元件连接，控制系统通过传感器实时捕获环境温度与人体温度，并且根据储能电池的储能状态智能调配电能为发热元件供电。接上述技术方案，所述发热元件材料为碳纤维发热薄膜，发热元件设置于救生衣内侧，对应覆盖人体心肺及腰腹处。接上述技术方案，所述功能模块还包括GPS位置发射器、求救信号灯和防鲨器。接上述技术方案，所述俘能整流模块设置于救生衣背部，发电储能模块设置于救生衣背部上端，在未落入水中时，俘能整流模块与发电储能模块可收附于救生衣的背部，在落水后俘能整流模块与发电储能模块迅速展开。本专利技术具有以下有益效果：1、俘能整流模块将波浪能转化为机械能，发电储能模块将俘能整流模块输出的机械能转化为电能储存起来，并为发热元件供电，发热元件持续为人体提供热能，延长求生时间，实现救生衣的能量自供给。2、通过俘能整流模块俘获海水中的波浪能，经特定的机械装置将俘获转换的扭矩传输到变速箱，经变速箱将俘能整流模块输出的转速与发电机匹配从而稳定的驱动电机通过电磁感应原理产生电能存储到储能装置中，功能模块通过控制电路与储能装置相连，可根据需要合理利用电能而实现相应功能，能够实时捕获环境温度与人体温度，并且根据储能电池的储能状态智能分级调配电能，最终实现能量的分级管理。附图说明图1是本专利技术提供的实施例中波浪俘能自发电救生衣的背面结构示意图；图2是图1的A局部放大示意图；图3是本专利技术提供的实施例中功能模块的示意图；图4是本专利技术提供的实施例中人体穿戴波浪俘能自发电救生衣在水面示意图；图5是本专利技术提供的实施例中波浪俘能自发电救生衣工作状态的侧面展开示意图；图6是本专利技术提供的实施例中浮板的两个自由度示意图；图7是本专利技术提供的实施例中整流齿轮箱的结构示意图；图中，1-救生衣，2-电机箱，3-第一整流齿轮箱，4-第二整流齿轮箱，5-第一浮板，6-第二浮板，7-第一柔性传动轴，8-第二柔性传动轴，9-第一刚性主轴，10-第二刚性主轴，11-第一连接轴，12-第二连接轴，13-第一发热元件，14-第二发热元件，15-变速箱，16-发电机，17-储能电池，18-第一锥齿轮，19-第二锥齿轮，20-第三锥齿轮，21-第四锥齿轮，22-第一径向轴承，23-第二径向轴承，24-第三径向轴承，25-第四径向轴承，26-第一轴向轴承，27-第二轴向轴承，28-第三轴向轴承，29-第四轴向轴承，30-第一齿轮限位块，31-第二齿轮限位块，32-第三齿轮限位块，33-第四齿轮限位块，34-第一骨架油封，35-第二骨架油封，36-第一单向离合器，37-第二单向离合器，38-第三骨架油封，39-控制电路板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参照图1所示，本专利技术提供的一个实施例中的一种波浪俘能自发电救生衣，包括救生衣1，救生衣1上设有俘能整流模块、发电储能模块和功能模块，俘能整流模块将波浪能转化为机械能，发电储能模块将俘能整流模块输出的机械能转化为电能储存起来，并为功能模块供电，功能模块包括发热元件，发热元件持续为人体提供热能，延长求生时间。进一步地，所述俘能整流模块包括一个或多个俘能整流单元，俘能整流模块与发电储能模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪俘能自发电救生衣，包括救生衣，其特征在于，救生衣上设有俘能整流模块、发电储能模块和功能模块，俘能整流模块将波浪能转化为机械能，发电储能模块将俘能整流模块输出的机械能转化为电能储存起来，并为功能模块供电，功能模块包括发热元件，发热元件持续为人体提供热能，延长求生时间。

【技术特征摘要】
1.一种波浪俘能自发电救生衣，包括救生衣，其特征在于，救生衣上设有俘能整流模块、
发电储能模块和功能模块，俘能整流模块将波浪能转化为机械能，发电储能模块将俘能整流
模块输出的机械能转化为电能储存起来，并为功能模块供电，功能模块包括发热元件，发热
元件持续为人体提供热能，延长求生时间。
2.根据权利要求1所述的波浪俘能自发电救生衣，其特征在于，所述俘能整流模块包括
一个或多个俘能整流单元，俘能整流模块与发电储能模块之间和各俘能整流单元之间均设有
柔性传动轴，柔性传动轴将各俘能整流单元串联起来，实现万向传递扭矩，柔性传动轴保证
所连接的各俘能整流单元之间自由漂浮在水面上而不相互干涉。
3.根据权利要求2所述的波浪俘能自发电救生衣，其特征在于，所述俘能整流单元包括
浮板、连接轴和整流齿轮箱，浮板通过连接轴与整流齿轮箱连接，并在落水后保持相应的整
流齿轮箱一起浮于水面，浮板受波浪激励，收集浮板绕连接轴转动以及浮板运动带动整流齿
轮箱绕刚性主轴转动的两个自由度的不规则波浪能，整流齿轮箱包括刚性主轴，通过刚性主
轴与柔性传动轴连接。
4.根据权利要求3所述的波浪俘能自发电救生衣，其特征在于，所述整流齿轮箱还包括
多个锥齿轮，多个锥齿轮之间两两啮合进行动力传输，输出端的锥齿轮上设有单向离合器；
单向离合器同向布置从而对输入端传递的转动进行单向整流，转化为刚性主轴单方向的旋转
机械能输出。
5.根据权利要求4所述的波浪俘能自发电救生衣，其特征在于，所述刚性主轴横向或竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琳，孟令帅，米佳，王晨阳，田婧娴，万云飞，李嘉伟，戢杨杰，潘宇威，何泽宇，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42