[發明專利]一種由波浪能驅動的無人艇

在審

• 申請號: 201811064598.5
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109334935A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 葉寅;盛松偉;王坤林
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: B63H19/02
• 分類號: B63H19/02;B63H21/17
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;莫瑤江

本發明公開了一種由波浪能驅動的無人艇，包括艇艏、艇尾、能量轉換系統、船舶推進螺旋槳和蓄電池；艇艏和艇尾沿艇寬方向鉸接，二者在波浪的作用下相互旋轉以產生角位移，能量轉換系統通過電纜與蓄電池連接，將艇艏和艇尾的相互旋轉運動轉換成電能后存儲在蓄電池中，船舶推進螺旋槳利用蓄電池存儲的電能驅動無人艇在海面航行。本發明的由波浪能驅動的無人艇，可以由波浪作為無人艇動力在海中航行，結構簡單，制造和維護成本低，工作周期長可達數月甚至數年。

技術領域

本發明涉及波浪能發電領域，具體涉及一種利用波浪能作為動力驅動的無人艇。

背景技術

小型的海上無人艇，具有體積小，移動靈活，布放和回收方面，隱身性能好，成本低等優點，在海洋資源勘探、水面水下軍事偵察，海洋環境監測等方面具有重要的用途。但由于動力供應的問題，無人艇的航程受到制約，目前無人艇的動力來源方式一般有三種：第一種是獨自攜帶柴油或者蓄電池，由于無人艇體積小，無法攜帶大量的燃油，也無法安裝大容量的蓄電池，因此限制了無人艇的航程；第二種是利用太陽能作為動力來源，在無人艇上安裝太陽能板，由太陽能給蓄電池充電，該方式雖然可以不用大容量的蓄電池，但是由于海上天氣變化以及到了夜晚，沒有陽光時，無人艇便沒了動力，因此很難保證無人艇動力供應的穩定性；第三種就是母船攜帶無人艇，由母船為無人艇提供動力，但這種方式減小了無人艇的活動范圍，降低了無人艇的隱蔽性。

由于無人艇動力供給的制約，目前急需要一種能在惡劣的海洋環境中可以長航時、活動范圍大的水面無人艇，無人艇的續航能力決定著無人艇的性能。波浪能是海洋中蘊藏的一種可再生能源，具有分布范圍廣，能量密度高，如果利用波浪能作為動力，幾乎可以為無人艇提供無限的續航能力，并且波浪能在轉換為電能的過程中幾乎不產生任何的污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由波浪能驅動的無人艇，利用波浪能作為無人艇的動力源，使無人艇可以不依賴其他母船而增加航程和活動范圍。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種由波浪能驅動的無人艇，包括艇艏、艇尾、能量轉換系統、船舶推進螺旋槳和蓄電池；艇艏和艇尾沿艇寬方向鉸接，二者在波浪的作用下相互旋轉以產生角位移，能量轉換系統通過電纜與蓄電池連接，將艇艏和艇尾的角位移轉換成電能后存儲在蓄電池中，船舶推進螺旋槳利用蓄電池存儲的電能驅動無人艇在海面航行。

根據本發明的一種改進，所述的能量轉換系統包括第一棘輪、第二棘輪、第一主動齒輪、第二主動齒輪、第一棘爪、第二棘爪、第一從動齒輪、第二從動齒輪、雙出軸永磁發電機和主軸；

主軸固定在艇尾上，第一棘輪和第二棘輪相距一定間隔地安裝在主軸上，第一棘輪和第二棘輪可繞主軸轉動，且二者的棘齒朝向相反；第一棘爪和第二棘爪固定在艇艏上，第一棘爪與第一棘輪嚙合，第二棘爪與第二棘輪嚙合；

第一主動齒輪套設在主軸上，并與第一棘輪固定連接；第二主動齒輪套設在主軸上，并與第二棘輪固定連接；第一從動齒輪與第一主動齒輪嚙合，第二從動齒輪與第二主動齒輪嚙合；雙出軸永磁發電機一端與第一從動齒輪連接，另一端與第二從動齒輪連接。

根據本發明的一種改進，所述的艇尾上設有軸套支撐座，軸套支撐座上設有軸套；所述的艇艏設有銷軸支撐座，銷軸支撐座上設有銷軸，銷軸嵌入軸套中，使艇艏和艇尾鉸接在一起。

根據本發明的一種改進，所述的艇艏和艇尾上均設有上限位橡膠塊和下限位橡膠塊，上限位橡膠塊通過上限位橡膠塊支撐座安裝在艇艏和艇尾的上方，下相位橡膠塊安裝在艇艏和艇尾連接處的下方。限位塊的設置，可防止在大浪下艇艏和艇尾產生的角位移過大，確保艇艏和艇尾的相對角度保持在一定的范圍內。

本發明與現有技術相比，其有益效果在于：

1、本發明的無人艇和現有無人艇相比，利用波浪能作為動力源，而海洋中的波浪每時每刻都存在，因此本發明的無人艇的動力幾乎源源不斷。