一种具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统，属于海洋电子技术领域，包括：永磁直线发电机、电磁换向阀、低压腔、弹簧和活塞；永磁直线发电机内设置有中央通道，以及两个分别连接外部空间和低压腔的连接通道，还包括定子永磁体以及环绕部分中央通道的动子线圈；电磁换向阀通电时，连通中央通道与低压腔，在海水压力和低压腔空气压力的压力差下，推动活塞连接动子线圈向趋近电磁换向阀侧运动，推动过程中压缩弹簧；断电时，连通中央通道与外部空间，在弹簧弹力作用下推动活塞连接动子线圈向远离电磁换向阀侧运动；线圈往复运动切割定子永磁体产生的磁感线以发电。线圈面积和活塞面积可解耦设计，提高系统的能量转换效率。转换效率。转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统


[0001]本专利技术属于海洋电子
，更具体地，涉及一种具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统。

技术介绍

[0002]海洋动物遥测标签技术利用海洋动物携带遥测标签，采集其运动过程中的各种环境数据与生物行为数据，数据通过卫星或水声网络实时或准实时传送。对于海洋动物遥测标签技术，遥测标签电池能量有限，很难支持遥测标签进行长时间多种类参数的观测。可以利用海洋动物下潜和上浮过程中的海水压力差产生的压力能为遥测标签供电，以提高标签的数据时空分辨率。
[0003]现有利用海水压力能发电的系统中，线圈面积影响了系统中往复运动切割磁感线的次数，线圈面积还影响了磁链大小，往复运动切割磁感线的次数随线圈面积增大而变小，磁链大小随线圈面积增大而增大，这一耦合特性导致无法有效提高系统的能量转换效率。
[0004]除此之外，动物遥测标签的海水压力能发电系统为电源端，其阻抗一般较大，超级电容体积小、额定电压较小，电能处理装置等效的阻抗偏低，两者之间阻抗不匹配，超级电容电压充电过程中电压的变化会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统，其特征在于，包括永磁直线发电机(1)、电磁换向阀(2)、低压腔、弹簧(3)和活塞(4)；所述永磁直线发电机(1)内设置有中央通道(11)和两个连接通道，两个连接通道的一端分别连接外部空间和所述低压腔，两个连接通道的另一端通过所述电磁换向阀(2)连接所述中央通道(11)；所述活塞(4)的一端位于所述中央通道(11)内且可在所述中央通道(11)内移动；所述永磁直线发电机(1)还包括定子永磁体(12)以及环绕部分中央通道(11)的动子线圈(13)；自然状态下，所述弹簧(3)包括位于另一部分中央通道(11)两侧的两部分，且一端连接所述动子线圈(13)；电磁换向阀(2)通电时，用于将中央通道(11)与低压腔连通，在海水压力和低压腔空气压力的压力差下，推动活塞(4)连接动子线圈(13)向趋近电磁换向阀(2)侧运动，推动过程中压缩弹簧(3)；电磁换向阀(2)断电时，用于将中央通道(11)与外部空间连通，在弹簧(3)弹力作用下推动活塞(4)连接动子线圈(13)向远离电磁换向阀(2)侧运动；动子线圈(13)往复运动切割定子永磁体(12)产生的磁感线以发电。2.如权利要求1所述的具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统，其特征在于，所述永磁直线发电机(1)中磁链大小与所述动子线圈(13)的面积有关；相同海水压力能下，所述动子线圈(13)往复运动的次数与所述活塞(4)的面积有关；所述动子线圈(13)的面积与所述活塞(4)的面积可解耦设计。3.如权利要求1或2所述的具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统，其特征在于，还包括连接所述永磁直线发电机(1)输出端的阻抗匹配单元(5)，所述阻抗匹配单元(5)的阻抗可调节，用于与所述永磁直线发电机(1)的阻抗相匹配。4.如权利要求3所述的具备阻抗匹配电能处理功能的海水压力能发电系统，其特征在于，所述阻抗匹配单元(5)包括采样电路(51)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，邓玉聪，崔正，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司七五零试验场，
类型：发明
国别省市：