[發明專利]風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船

有效

• 申請號: 201910846811.6
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110654519B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 袁曦明;袁一楠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;B63H9/04;H02S10/10;H02S10/12;H02S10/20;H02N2/18;H02N1/08;H02N1/04
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 萬文廣

本發明涉及一種風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船，主要包括：光伏與壓電復合發電型風帆、駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線螺旋式風帆繩、波浪驅動式微納米摩擦發電器；在風力較小時采用光電驅動航行模式，首先將自采集能量轉換為電能，驅動電動機通過聯動機構帶動渦輪推進槳工作；在風力較大時采用風力驅動航行模式；本機帆船能夠自采集來自太陽光能量、風力驅動航行能量、風力振動能量、機帆船航行振動能量、機帆船航行時波浪拍打造成的微納米摩擦能量，并能夠將自采集的多種能量轉換為發電電能，還能夠克服傳統機帆船采用柴油機作為動力時對環境造成的空氣污染問題。

技術領域

本發明涉及機帆船應用領域，尤其涉及一種風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船。

背景技術

機帆船，顧名思義就是帶有發動機的帆船，它是通過人們在帆船上加裝發動機改進而來的，不僅保留了帆船的風帆，而且增加了柴油或汽油發動機，從而實現兩種動力系統并存的效果。機帆船在順風時可以使用風力作為推動力，逆風時則可以依靠發動機推進，這就突破了帆船必須依賴風力行駛的障礙，使航海的時間選擇不再完全受制于季節和天氣的影響，其結果是大大提升了海上航行或漁業作業的效率。

機帆船與帆船相比具有以下特征：從形態上看，機帆船與帆船一開始并沒有區別，也分為單桅機帆船、雙桅機帆船和多桅機帆船，但是在使用過程中，機帆船發生了一定的變化；從動力上看，早期的機帆船主要以風力為主，船用柴油機動力為輔，后來隨著發動機的發展和柴油供應的增加，機帆船的馬力和噸位也不斷增大，人們掌控發動機航行的能力越來越強，機帆船上的風帆動力逐漸處于輔助地位；雖然，人們采用發動機增加了機帆船的機動能力與航行能力，但發動機需要消耗大量不可再生的柴油，并會對環境也造成較嚴重的污染；人們逐漸認識到：在機帆船航行過程中更多地采用風力，是能夠節省大量柴油的有效辦法之一，也能夠有利于環境；于是，開始恢復與發展機帆船的制造與生產，是當代人們在水上航行的重要途徑之一。

在機帆船的進一步發展過程中，也存在著一些技術問題，如：如何進一步改進與提高機帆船的動力結構，如何在機帆船的航行過程中進一步避免對環境造成污染，如何充分采集利用可再生的綠色能源，這些問題有待人們去解決。

發明內容

針對當前機帆船發展過程中存在的系列技術問題，本發明提供一種風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船。

一種風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船，采用風力驅動與光電驅動相結合，構成混合動力驅動航行多模式系統；所述多模式驅動系統，包括：光電驅動航行模式、風力驅動航行模式；所述風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船，主要包括：光伏與壓電復合發電型風帆、駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線螺旋式風帆繩、波浪驅動式微納米摩擦發電器、風帆主桿、機帆船體；所述光伏與壓電復合發電型風帆由多個光伏與壓電復合發電型風帆單元有序排列構成；所述光伏與壓電復合發電型風帆朝向太陽光或迎風方向設置；所述光伏與壓電復合發電型風帆單元，包括：一個或多個壓電發電器復合風帆彈性框角、太陽光伏電池復合風帆單元、風帆框桿；所述太陽光伏電池復合風帆單元固定裝配在由壓電發電器復合風帆彈性框角與風帆框桿共同構成的框架內；所述光伏與壓電復合發電型風帆，通過駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線螺旋式風帆繩固定裝配在風帆主桿與機帆船體上；所述風帆主桿的下端固定裝配在機帆船體上靠近中部的位置；所述波浪驅動式微納米摩擦發電器固定裝配在機帆船體外的兩個側面，并靠近機帆船體頭部兩邊的迎波浪位置。