【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海流能开发，具体涉及一种海流能发电系统。
技术介绍
1、近年来，海洋开发逐渐走向深蓝，各种海洋仪器及水下机电装置。例如：水下自主机器人、水下无人航行器、浮标监测系统及水下无线传感器等，大多数需要在水域环境进行长时间工作活动，对水下机电装置本身的电能续航能力有很高的要求，传统的电能供给方式主要包括线缆式供电和电池包供电。然而，线缆式供电使用的电缆长度限制了水下机电装置的灵活性。而且电池包供电受体积的限制，携带能量有限，仍需要打捞回收装置，进行更换电池，影响工作效率和浪费人工成本。
2、相关技术中，采用深海发电装置对水下机电装置进行供电，该发电装置包括浮板组件和液压发电系统，浮板组件可在海波的冲击性进行摆动，因浮板组件波动产生的电能有限，存在整体发电效率低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种海流能发电系统。该海流能发电系统具有发电效率和发电功率密度高的优点。
2、本专利技术实施例的海流能发电系统包括柱群立架、浮板组件和能量转换装置。
3、所述柱群立架包括立柱架和滑移扰流件，所述立柱架用于设置在海底，所述滑移扰流件设置在所述立柱架上且所述滑移扰流件在所述立柱架的延伸方向上能够往复滑移；所述浮板组件的一端铰接在所述滑移扰流件上，并相对所述立柱架能够在上下方向上摆动，所述浮板组件包括多个沿第一方向依次连接的吸能浮板；所述能量转换装置包括电源管理系统、液压发电单
4、本专利技术实施例的海流能发电系统，洋流通过滑移扰流件时，海水会因绕流效应而产生相应的波动，进而推动与滑移扰流件连接的浮板组件进行上下摆动。与此同时，在洋流经过滑移扰流件时产生的流致振动效应会使其产生上下往复运动，协同性地，滑移扰流件的运动进一步增加了海洋流波动幅度，波动的海洋流会对吸能浮板进行冲刷运动，进而提升吸能浮板摆动的幅度。由此，提高吸能浮板对洋流能的捕获能力，增加洋流能的转能效率和发电功率密度。
5、此外，设置的第一液压件还可以能够在所述滑移扰流件的往复滑移下伸缩所产生的能量进行收集转化，所述第二液压件能够在所述浮板组件的摆动下伸缩所产生的能量进行收集转化。由此，进一步提升对洋流能的捕获能力和增加洋流能的转能效率。
6、同时，因为发电效率的提升，进而解决了传统电能补给方式的局限性和提高水下机电装置的灵活性和续航能力，有利于进一步扩宽水下机电装置的应用场景。
7、因此，本专利技术实施例的海流能发电系统具有提升发电效率和发电功率密度的优点。
8、在一些实施例中，所述吸能浮板沿所述吸能浮板的厚度方向具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧和/或所述第二侧呈波浪线状设置。
9、在一些实施例中，相邻两个所述吸能浮板铰接，所述第二液压件的一端与其中一个所述吸能浮板连接，所述第二液压件的另一端与其相邻的另一所述吸能浮板连接。
10、在一些实施例中，相邻两个所述吸能浮板之间均设置多个所述第二液压件，多个所述第二液压件沿所述吸能浮板的宽度和/或厚度方向间隔开地连接在相邻两个所述吸能浮板之间。
11、在一些实施例中，所述的海流能发电系统还包括尾板，所述尾板沿所述第一方向具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端与最边缘的所述吸能浮板连接，所述尾板的厚度由所述第一端至所述第二端的方向增加以便在所述尾板的厚度方向的两侧形成第一曲面和第二曲面。
12、在一些实施例中，所述尾板的所述第二端的厚度大于所述吸能浮板的最大厚度。
13、在一些实施例中，所述立柱架包括底座和多个间隔开地立设在所述底座上的限位柱，所述滑移扰流件包括俘能柱群和谐振弹性件，所述俘能柱群套设在所述限位柱上且所述俘能柱群相对沿所述限位柱的延伸方向往复滑移，所述谐振弹性件和所述第一液压件中每一者的一端与所述限位柱连接，所述谐振弹性件和所述第一液压件中每一者的另一端与所述限位柱底板连接。
14、在一些实施例中，所述俘能柱群包括连接杆和多个沿第二方向延伸的扰流柱，多个所述扰流柱通过所述连接杆连接以便形成柱群结构件，其中至少一个所述扰流柱的两端分别套设在所述限位柱上且所述俘能柱群相对沿所述限位柱的延伸方向的往复滑移，所述谐振弹性件和所述第一液压件中每一者的所述一端与所述扰流柱连接，所述第二方向与所述第一方向垂直设置。
15、在一些实施例中，所述限位柱包括立柱杆及设置在所述立柱杆上的第一极限防脱部和第二极限防脱部，所述第一极限防脱部和所述第二极限防脱部间隔开地设置在所述立柱杆上。
16、在一些实施例中，多个所述扰流柱分为第一扰流柱和第二扰流柱，所述第一扰流柱和所述第二扰流柱沿第三方向间隔开地设置，所述第二扰流柱靠近所述底座设置，所述第一扰流柱与所述浮板组件铰接，所述谐振弹性件的所述一端与所述第二扰流柱连接，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向正交设置。
17、在一些实施例中，所述扰流柱呈圆柱形，圆柱形的所述扰流柱的直径满足，其中ρ表示流体的密度；u表示流体的流速；l就是指圆柱直径；μ为流体的动力学粘性系数，v是流体的运动学粘性系数，其中两者关系3.2×103＜re＜4.5×103。
18、在一些实施例中，所述能量转换装置还包括摩擦纳米发电单元，所述摩擦纳米发电单元包括电连接的摩擦片和介电膜片，所述摩擦片能够与所述电源管理系统电连接，所述介电膜片贴设于所述立柱架上。
19、在一些实施例中，所述能量转换装置还包括直线电磁发电单元，所述直线电磁发电单元中的电机动子能够随着所述滑移扰流件的滑移切割磁感线发电，所述直线电磁发电单元与电源管理系统电连接。
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1.一种海流能发电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的海流能发电系统，其特征在于，所述吸能浮板沿所述吸能浮板的厚度方向具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧和/或所述第二侧呈波浪线状设置；
3.根据权利要求2所述的海流能发电系统，其特征在于，相邻两个所述吸能浮板之间均设置多个所述第二液压件，多个所述第二液压件沿所述吸能浮板的宽度和/或厚度方向间隔开地连接在相邻两个所述吸能浮板之间。
4.根据权利要求1所述的海流能发电系统，其特征在于，还包括尾板，所述尾板沿所述第一方向具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端与最边缘的所述吸能浮板连接，所述尾板的厚度由所述第一端至所述第二端的方向增加以便在所述尾板的厚度方向的两侧形成第一曲面和第二曲面。
5.根据权利要求4所述的海流能发电系统，其特征在于，所述尾板的所述第二端的厚度大于所述吸能浮板的最大厚度。
6.根据权利要求1所述的海流能发电系统，其特征在于，所述立柱架包括底座和多个间隔开地立设在所述底座上的限位柱，所述滑移扰流件包括俘能柱群和谐振弹性件，所述俘能柱群套设
7.根据权利要求6所述的海流能发电系统，其特征在于，所述俘能柱群包括连接杆和多个沿第二方向延伸的扰流柱，多个所述扰流柱通过所述连接杆连接以便形成柱群结构件，其中至少一个所述扰流柱的两端分别套设在所述限位柱上且所述俘能柱群相对沿所述限位柱的延伸方向的往复滑移，所述谐振弹性件和所述第一液压件中每一者的所述一端与所述扰流柱连接，所述第二方向与所述第一方向垂直设置；
8.根据权利要求7所述的海流能发电系统，其特征在于，多个所述扰流柱分为第一扰流柱和第二扰流柱，所述第一扰流柱和所述第二扰流柱沿第三方向间隔开地设置，所述第二扰流柱靠近所述底座设置，所述第一扰流柱与所述浮板组件铰接，所述谐振弹性件的所述一端与所述第二扰流柱连接，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向正交设置。
9.根据权利要求7所述的海流能发电系统，其特征在于，所述扰流柱呈圆柱形，圆柱形的所述扰流柱的直径满足，其中ρ表示流体的密度；U表示流体的流速；L就是指圆柱直径；μ为流体的动力学粘性系数，v是流体的运动学粘性系数，其中两者关系3.2×103＜Re＜4.5×103。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的海流能发电系统，其特征在于，所述能量转换装置还包括摩擦纳米发电单元，所述摩擦纳米发电单元包括电连接的摩擦片和介电膜片，所述摩擦片能够与所述电源管理系统电连接，所述介电膜片贴设于所述立柱架上；
...【技术特征摘要】
1.一种海流能发电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的海流能发电系统，其特征在于，所述吸能浮板沿所述吸能浮板的厚度方向具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧和/或所述第二侧呈波浪线状设置；
3.根据权利要求2所述的海流能发电系统，其特征在于，相邻两个所述吸能浮板之间均设置多个所述第二液压件，多个所述第二液压件沿所述吸能浮板的宽度和/或厚度方向间隔开地连接在相邻两个所述吸能浮板之间。
4.根据权利要求1所述的海流能发电系统，其特征在于，还包括尾板，所述尾板沿所述第一方向具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端与最边缘的所述吸能浮板连接，所述尾板的厚度由所述第一端至所述第二端的方向增加以便在所述尾板的厚度方向的两侧形成第一曲面和第二曲面。
5.根据权利要求4所述的海流能发电系统，其特征在于，所述尾板的所述第二端的厚度大于所述吸能浮板的最大厚度。
6.根据权利要求1所述的海流能发电系统，其特征在于，所述立柱架包括底座和多个间隔开地立设在所述底座上的限位柱，所述滑移扰流件包括俘能柱群和谐振弹性件，所述俘能柱群套设在所述限位柱上且所述俘能柱群相对沿所述限位柱的延伸方向往复滑移，所述谐振弹性件和所述第一液压件中每一者的一端与所述限位柱连接，所述谐振弹性件和所述第一液压件中每一者的另一端与所述限位柱底板连接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李晓，汲水，刘浩，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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