[發明專利]一種采用光伏供電的雙體無人船

在審

• 申請號: 202010859443.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111846104A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李永國
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: B63B1/12
• 分類號: B63B1/12;B63B3/00;B63H21/17;H02J7/35;H02J7/00
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 張潔

本發明公開了一種采用光伏供電的雙體無人船，包括雙體無人船、離網光伏系統、電動機，所述雙體無人船中間由一連接桁架連接，連接桁架除連接功能外，還起到了穩定船體重心的作用，所述雙體無人船包括船體、轉軸、船槳、密封裝置、聯軸器、蓋板，所述雙體無人船上的兩個面板上分別設有船槳、船艙，所述船艙用于存放電動機，所述電動機軸一端與船槳相連，所述電動機軸另一端延伸到船艙，并通過一剛性聯軸器與電動機相連，所述離網光伏系統包括太陽能硅晶板、輔助設備，所述逆變器用于防止反向送電的防逆流，以保證電流方向保持不變。本申請提高了電動機的運行效率，完成了太陽能電力系統的設計，完成了其構成部件的確定，并以每個部件為設計點。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，具體涉及一種采用光伏供電的雙體無人船。

背景技術

近年來世界能源消耗量持續增長，可持續能源應用技術研究日益成熟。為了選擇最合適無人船的可持續能源，本文描述了不同的可持續能源在無人船能源應用上的優點。在分析太陽能的經濟性和其使用前景后，從負載的功率計算開始，在得知負載類型、電流、功率之后，簡述光伏電池原理，從原理出發，根據地表傾斜面上的月平均太陽總輻照量計算理論，求得當地月平均太陽輻照能。在做完準備工作后，由于本設計中，蓄電池作為儲能設備直接與負載連接，而光伏電池僅作為供電電源與蓄電池連接。確定本設計所用光伏電力系統的最佳充電電流、最佳斜面傾角以及蓄電池電容量和光伏電池電容量，從而確定本系統所用硬件參數。在確定硬件參數后，開始確定控制器的軟件設計。電力系統的控制器設計步驟包括為先選擇控制器。之后確定電壓范圍、控制器的程序編寫、控制器相關傳感器的挑選等。設計成果實現了小型雙體無人船一年內無需額外電量補充的電力系統。

近年來，無人船在世界軍用領域和民用領域都有著蓬勃的發展，尤其是在近幾年傳感器、信息技術和智能化應用的迅速發展下，各類新興技術的有機結合使得無人船在民用領域的發展潛能大大提升。無人船最早起源于二戰時期，主要應用在軍事領域，無人船借由在戰爭中發揮的巨大作用，使得很多國家對其進行了更加深入的研究，在這些國家中，美國在無人船方面的研究最為成熟，是無人船的主要研制國家。而國內對于無人船的研究起步較晚，在近幾年才開始無人船的相關研究，但關于無人船的研制已經步入了正軌。但是，現今無人船在國內應用推廣發展的同時，對于能源的需求量也大大增加。以往的船舶動力能源常采取取燃油作為主要動力能源，而可持續能源由于其自身的供應斷續和供應量小，多作為船舶的輔助能源。但是無人船不像載人船，無需消耗大量能源，只需在進行特殊作業時獲取動力，這也為無人船上可持續能源的利用開發提供了先決條件。

中國高速發展的經濟導致過去十年中能源消耗量大幅上升，而近年來世界由于金融風暴影響，全球經濟發展腳步減緩，進而導致許多地區對于能源的需求也隨之放慢了腳步，此起彼伏之下，中國的能源需求增長率也就顯得格外顯眼。與能源需求量對應的，中國對于進口石油的依賴也越來越嚴重，即便國內曾開采大慶等油氣質量較好的油田，但由于多年來的開采和開發成本過高，國內開發的油田也只是杯水車薪，再加之一直沒有發現新的大型油田，所以長遠來看，中國對于石油進口量的增長趨勢還將長遠保持。

發明內容

本申請提供了一種采用光伏供電的雙體無人船，其目的在于，解決無人船的能源供給問題。

本申請是通過以下技術方案實現的：

一種采用光伏供電的雙體無人船，包括雙體無人船、離網光伏系統、電動機，所述雙體無人船中間由一連接桁架連接，連接桁架除連接功能外，還起到了穩定船體重心的作用，所述雙體無人船包括船體、轉軸、船槳、密封裝置、聯軸器、蓋板，所述雙體無人船上的兩個面板上分別設有船槳、船艙，所述船艙用于存放電動機，所述電動機軸一端與船槳相連，所述電動機軸另一端延伸到船艙，并通過一剛性聯軸器與電動機相連，所述船槳由電動機帶動，使船體前進，所述離網光伏系統包括太陽能硅晶板、輔助設備，所述輔助設備包括蓄電池、控制器、逆變器、防雷裝置、消防安全裝置，所述逆變器用于防止反向送電的防逆流，以保證電流方向保持不變。