[發(fā)明專利]GPS定位導航的波浪能動力船

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510432764.2
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN105059510A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 廖智凌;婁保東;廖迎娣;高鵬;楊沛鈞;楊淦全;李雨晨
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36;B63H19/02;F03B13/14;B63B49/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 祁文彥

技術領域

本發(fā)明涉及一種GPS定位導航的波浪能動力船。

背景技術

如今GPS定位導航技術已經普遍應用于各類交通、軍事等領域。這項技術可以利用衛(wèi)星定位出其所在位置，顯示在相關終端上，并且根據(jù)目的地坐標以及已知地圖計算出最佳航行路線。GPS的應用，大大提高了航海航空的運輸效率與安全性能。GPS利用定位與導航技術所規(guī)劃出的最佳路線，如果能夠控制船運行的方向，便可以節(jié)省運輸中的人力。

然而，現(xiàn)階段具有GPS功能的通訊裝置一般靠蓄電池或者干電池供電，這就存在著供電不能無限量，需要定時給電池充電，不但麻煩還存在蓄電池對環(huán)境的污染的問題，如果航船利用水體的波動使發(fā)電單元發(fā)電而產生電能，就避免了電池對環(huán)境的污染和斷電的問題。利用海洋的波浪發(fā)電是可再生能源生產的一個重要方面，現(xiàn)有技術已經出現(xiàn)利用波浪的葉輪機、發(fā)電機組成的發(fā)電裝置。包括設計引入海浪的開口、在多個氣流孔上設置一個或多個能引入雙向氣流改變動葉片角度的葉輪機和發(fā)電機。利用海水的上下浮動進入整體間隔或分體獨立的波浪倉體內壓縮空氣或形成負壓補充空氣葉輪機的雙向擺動的動葉片輸出同一旋轉方向的扭矩供給發(fā)電機。該結構復雜、成本高。CN200510032243.4波浪波力發(fā)電機，波浪的起伏帶動浮箱驅動發(fā)電機內一個類似活塞機構-動子與定子作相對往復直線運動。動子是一個由數(shù)十或更多組永磁體-導磁體按SN-NS-SN-NS…排列疊合而成的部件，其插設在由更多組嵌入了線圈繞組的U形或T型導磁輪疊合而成的定子筒內。當波浪上下起伏推動浮箱運動時，浮箱同時帶動動子作往復運動，定子線圈繞組接受的磁通量隨之發(fā)生變化并產生感應電勢，波浪的動能直接轉換成電能。同理，定子由永磁體-導磁體疊合、動子由線圈繞組-導磁輪疊合，動子運動時，線圈繞組接受的磁通量也會發(fā)生變化、并產生感應電勢。同樣該結構復雜難以實現(xiàn)，不具有可操作性且成本高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種GPS定位導航的波浪能動力船，解決現(xiàn)有技術中波浪發(fā)電裝置結構復雜、成本高的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)：

GPS定位導航的波浪能動力船，包括船本體、波浪發(fā)電裝置和GPS定位導航裝置。

所述船本體包括船艙、翼板和連接桿，所述連接桿垂直固定于船艙的尾部，翼板轉動設置于船艙的尾部，且翼板通過彈簧與連接桿連接；所述翼板為仿海豚尾形，呈新月形，翼板上設置有轉軸，連接桿下端設置有垂直穿孔，翼板上的轉軸套嵌于連接桿上的垂直穿孔。

翼板和連接桿分別設置有彈簧連接孔，用于與彈簧連接，彈簧連接孔的直徑略大于彈簧絲的直徑，保證彈簧能夠穿入，且彈簧的長度大于彈簧連接孔間距5mm左右，保證彈簧穿入后處于自由狀態(tài)。當船體受到波浪作用發(fā)生顛簸時，船頭和船尾的沉浮運動會帶動連接桿擺動，進而帶動翼板發(fā)生沉浮運動，該沉浮運動模仿海豚尾巴上下擺動動作，使得翼板相對水體進行運動，使得翼板在彈簧和水體作用下產生轉動，從而產生水平方向分力作為船本體前進的動力。翼板的外形與海豚尾相似，充分利用仿生原理以達到最佳推進效率，提供不斷的推動力，配合舵的轉向使船本體實現(xiàn)自由移動。

所述波浪發(fā)電裝置固定設在船艙的外部且與水面接觸，波浪發(fā)電裝置包括轉子、傳動齒輪組、永磁鐵、線圈，其中轉子與傳動齒輪組的輸入端固定連接，永磁鐵與傳動齒輪組的輸出端相固定連接，永磁鐵與線圈之間相對轉動設置，線圈設置在永磁鐵的周圍。隨著轉子和水體發(fā)生相對運動，轉子會帶動傳動齒輪組轉動，從而帶動永磁鐵轉動。此時，永磁鐵會與線圈發(fā)生相對運動，線圈內磁通量改變，產生感應電流。電流輸出端與電源相連，將電能儲備至電源，以供給GPS定位導航系統(tǒng)使用。

所述GPS定位導航裝置密封在船艙中，GPS定位導航裝置GPSOne模塊包括控制模塊、CDMA模塊、無線接收模塊、電源模塊和舵機，其中，CDMA模塊、無線接收模塊、電源模塊和舵機分別與GPSOne模塊的控制模塊之間電連接，所述電源模塊與波浪發(fā)電裝置的線圈之間通過整流電路、穩(wěn)壓電路連接。

所述電源模塊包括鋰電池和電源管理模塊，當水體波動時，通過線圈對鋰電池充電。所述電源管理模塊為MIC4680CDMA芯片，水體波動產生的電壓為5～6V。