本發(fā)明涉及浮標裝置技術領域，尤其涉及一種深海自發(fā)電浮標。

背景技術：

隨著經濟的不斷發(fā)展，人類對海洋資源的探索越來越多，其中所使用的工具多種多樣，其中浮標是海洋觀測中常用一種工具，由于浮標觀測時間長，觀測點處在深海之中，實現(xiàn)長久的定點觀測存在很多困難?，F(xiàn)行的浮標多采取周期性布放回收策略，這種形式的裝置不僅結構復雜，實驗成本高，而且由于復雜的海洋環(huán)境有時無法成功回收浮標，造成極大損失。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種深海自發(fā)電浮標，結構簡單，設計巧妙，通過特殊結構將深海海水液壓能、太陽能和風能等新能源轉換為電能進行使用，從而可以長時間的維持浮標的正常工作，解決了現(xiàn)有浮標工作時間有限的問題，可用于長時間觀測，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種深海自發(fā)電浮標，其特征在于，包括母船和浮標，所述的母船和浮標通過電纜相連，母船的表面設有GPS、天線、太陽能板和風力發(fā)電裝置，母船的內部設有蓄電池一和逆變器一，所述的太陽能板與蓄電池一的輸入端一直接相連，風力發(fā)電裝置經逆變器一與蓄電池一的輸入端二相連，蓄電池一輸出端二與電纜相連；所述的浮標的內部設有大空腔和小空腔，大空腔和小空腔之間設有耐壓壁，所述的小空腔的外壁上設有進出水管，內部設有蓄電池二、電動機、發(fā)電機、逆變器二、液壓馬達、液壓泵和液壓閥組，蓄電池二的輸入口一與發(fā)電機之間設有逆變器二，蓄電池二的輸入口二與電纜相連，蓄電池二的輸出口與電動機相連，所述的進出水管進入液壓閥組后依次經過單向閥一、調速閥一、換向閥一、液壓馬達、單向閥二、換向閥二和閥組出水管后，與大空腔的蓄水管相連通，大空腔內部的水經過排水管進入閥組進水管后，依次經過液壓泵、調速閥二、換向閥二、單向閥三和換向閥一后與進出水管相連通，其中大空腔中設有液位測量元件；所述的風力發(fā)電裝置由扇葉、定子、轉子、尾翼和尾架組成。

作為本方案的優(yōu)選實施例，所述的電動機與液壓泵之間設有彈性聯(lián)軸器一，發(fā)電機與液壓馬達之間設有彈性聯(lián)軸器二。

作為本方案的優(yōu)選實施例，所述的電纜分為包裹層和線芯，其中包裹層的材質為丁腈彈性體材料，線芯為銅絲纏絞而成。

作為本方案的優(yōu)選實施例，所述的電動機和發(fā)電機分別為直流驅動電機和交流發(fā)電機。

作為本方案的優(yōu)選實施例，所述的耐壓壁上設有兩個連通孔，閥組出水管和閥組進水管分別通過兩個連通孔后與蓄水管和排水管相連接，其中蓄水管為倒置的“J”字形結構，開口位于大空腔的頂部，排水管的開口稍高于耐壓壁上表面。

耐壓壁上設有兩個連通孔，閥組出水管和閥組進水管分別通過兩個連通孔后與蓄水管和排水管相連接，其中蓄水管為倒置的“J”字形結構，開口位于大空腔的頂部，排水管的開口稍高于耐壓壁上表面。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：

結構簡單，設計巧妙，通過特殊結構將深海海水液壓能、太陽能和風能等新能源轉換為電能進行使用，從而可以長時間的維持浮標的正常工作，解決了現(xiàn)有浮標工作時間有限的問題，可用于長時間觀測，便于推廣使用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請實施例的整體三維結構圖示意圖；

圖2是本申請實施例的母船剖視結構示意圖；

圖3是本申請實施例的浮標剖視結構示意圖；

圖4是本申請實施例的液壓發(fā)電組三維結構示意圖；

圖5是本申請實施例的液壓原理示意圖；

圖6是本申請實施例的電能傳輸示意圖；

圖7是本申請實施例的風力發(fā)電裝置三維結構示意圖。

圖1-圖7中：1、母船，2、電纜，3、浮標、4、GPS，5、天線，6、太陽能板，7、風力發(fā)電裝置、8、蓄電池一，9、逆變器一，10、大空腔，11、耐壓壁，12、小空腔、，13、液壓發(fā)電組，14、蓄水管，15、排水管，16、液位測量器，17、蓄電池二，18、電動機，19、彈性聯(lián)軸器一，20、發(fā)電機，21、彈性聯(lián)軸器二，22、逆變器二，23、液壓馬達，24、傳輸管，25、液壓泵，26、進出水管，27、液壓閥組，28、閥組進水管、29、閥組出水管、30、單向閥三、31、調速閥二，32、換向閥二，33、單向閥二，34、換向閥一，35、調速閥一，36、單向閥一，37、輸入端一，38、輸入端二，39、輸入口一，40、輸出口，41、輸入口二，42、輸出端二，43、輸出端一，44、扇葉，45、定子，46、轉子，47、尾翼，48、尾架。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種深海自發(fā)電浮標，結構簡單，設計巧妙，成本低廉，使用方便，利用深海海水液壓能、太陽能和風能發(fā)電以維持浮標的正常工作，且具有水面裝置，便于回收，使用便捷，可用于長時間觀測同時可應用于其他領域，便于推廣使用。

為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明。

如圖1-圖7所示，一種深海自發(fā)電浮標，包括母船1和浮標3，所述的母船1和浮標3通過電纜2相連，母船1的表面設有GPS4、天線5、太陽能板6和風力發(fā)電裝置7，母船1的內部設有蓄電池一8和逆變器一9，所述的太陽能板6與蓄電池一8的輸入端一37直接相連，風力發(fā)電裝置7經逆變器一9與蓄電池一8的輸入端二38相連，蓄電池一8輸出端二42與電纜2相連；所述的浮標3的內部設有大空腔10和小空腔12，大空腔10和小空腔12之間設有耐壓壁11，所述的小空腔12的外壁上設有進出水管26，內部設有蓄電池二17、電動機18、發(fā)電機20、逆變器二22、液壓馬達23、液壓泵25和液壓閥組27，蓄電池二17的輸入口一39與發(fā)電機20之間設有逆變器二22，蓄電池二17的輸入口二41與電纜2相連，蓄電池二17的輸出口40與電動機18相連，所述的進出水管26進入液壓閥組27后依次經過單向閥一36、調速閥一35、換向閥一34、液壓馬達23、單向閥二33、換向閥二32和閥組出水管29后，與大空腔10的蓄水管14相連通，大空腔10內部的水經過排水管15進入閥組進水管28后，依次經過液壓泵25、調速閥二31、換向閥二32、單向閥三(30)和換向閥一34后與進出水管26相連通，其中大空腔10中設有液位測量元件38；所述的風力發(fā)電裝置7由扇葉44、定子45、轉子46、尾翼47和尾架48組成。

其中，在實際應用中，所述的電動機18與液壓泵25之間設有彈性聯(lián)軸器一19，發(fā)電機20與液壓馬達23之間設有彈性聯(lián)軸器二21，彈性聯(lián)軸器的使用使得液壓泵25和液壓馬達23旋轉產生波動得以緩沖，減少對電動機18和發(fā)電機20的干擾。

其中，在實際應用中，所述的電纜2分為包裹層和線芯，其中包裹層的材質為丁腈彈性體材料，線芯為銅絲纏絞而成。

其中，在實際應用中，所述的電動機18和發(fā)電機20分別為直流驅動電機和交流發(fā)電機，電動機18直接以直流電驅動，避免轉化為交流電，產生額外電能損失，發(fā)電機20產生的交流電經逆變器二22轉化為直流電。

其中，在實際應用中，所述的耐壓壁11上設有兩個連通孔，閥組出水管29和閥組進水管28分別通過兩個連通孔后與蓄水管14和排水管15相連接，其中蓄水管14為倒置的“J”字形結構，開口位于大空腔10的頂部，排水管15的開口稍高于耐壓壁11上表面，使得大空腔10內最大限度的存儲水，充分利用空間。

工作原理：使用時，蓄電池一8和蓄電池二17提前充滿電，設置好相關參數(shù)后布放在深海中，浮標3錨定在水下，母船1在電纜2牽引下漂浮在水面，通過太陽能板6和風力發(fā)電裝置7將太陽能和風能轉化為電能，存儲在蓄電池一8中，蓄電池一8中的電能既可以為布置的傳感器供電，又可以通過電纜2傳輸額外電能給蓄電池二17后供浮標3使用。當出現(xiàn)意外或電量不足時，可通過液壓發(fā)電組13利用深海中水壓能轉換為電能使用，由于外界環(huán)境和殼體內部存在巨大的壓差，通過液壓閥組27的控制可以利用這種壓差使水流帶動液壓馬達23轉動，從而使得發(fā)電機20發(fā)電，作為備用能源或應急能源使用；當蓄電池二17電量充足時，利用蓄電池一8的電能，通過液壓泵25將存儲于水下外殼中的海水排出，逐漸回復初始狀態(tài)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。