[发明专利]一种波浪能和太阳能综合发电四体无人艇

说明书

本发明公开了一种波浪能和太阳能综合发电四体无人艇，其包括上艇体和位于其下方的四个浮体、连接两者的波浪能发电系统；其中，甲板上方设有上层建筑，上层建筑上设有太阳能发电装置，上艇体装有两套对称分布的吊舱推进装置，上层建筑后方设有与主控器相连接的环境感知装置和自主或半自主航行系统，本发明综合利用多自由度的波浪能发电装置和辅助太阳能发电设备，提高了无人艇续航力，有相当的经济性，并且可以根据天气情况自主航行进行区域转移，提高了灵活性，在航行过程中可利用制动装置将浮子固定，从而保证艇体在高海况航行过程中的良好性能。

技术领域

本发明涉及一种波浪能和太阳能综合发电的四体无人艇，特指一种能利用太阳能，同时浮体能多自由度利用波浪能的四体无人艇，属于船舶工程技术领域。

背景技术

小水线面四体船作为一种高性能船舶，其主要特点是能够减小阻力提高自身的快速性，并且宽大的甲板便于设备的布置。

现阶段海洋能发电装置越来越多，人们也逐渐向海洋综合发电方面来研究，既提高了发电的效率，又提高了经济性，可移动式海洋综合发电平台和发电船的出现提高了发电平台的灵活性，大幅度减少了恶劣环境对发电平台的影响。但大多不带有动力装置，必须要进行人为操控从而实现发电平台或船的移动，对于能够同时利用波浪能和太阳能为辅助能源的无人艇研究较少，而且已有的研究未能明确整套系统的布置问题。

现有波浪能发电装置只能利用一到两个自由度运动产生的波浪能，发电效率低，对于可利用三个以上的自由度的波浪能发电装置研究较少。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种既能利用太阳能又能利用多个自由度的波浪能发电，能自主进行移动的四体无人艇。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种波浪能和太阳能综合发电四体无人艇，包括：上艇体、对称地设置在上艇体前后的前后浮体和左右的左右浮体，所述前后浮体和左右浮体通过波浪能发电系统与上艇体连接成一体；所述上艇体后部装有两套对称分布的吊舱推进系统，甲板上方设有上层建筑，上层建筑上设有多块太阳能板，太阳能板通过控制器与蓄电池相连接，上层建筑后方及船舱内部设有环境感知装置和自主或半自主航行系统；

其中，所述波浪能发电系统包括多组垂荡发电装置、纵荡发电装置和摆动发电装置，所述前后浮体和左右浮体在波浪的带动下产生上下振荡运动，使得所述垂荡发电装置发电产生电能；所述前后浮体和左右浮体在波浪的带动下产生前后振荡运动，使得所述纵荡发电装置发电产生电能；所述前后浮体和左右浮体在波浪的带动下产生百度振荡运动，使得所述摆动发电装置发电产生电能；

所述垂荡发电装置、纵荡发电装置和摆动发电装置同时工作产生电能，且产生的电能经过整流桥储存连接至所述蓄电池中。

进一步，作为优选，每组所述垂荡发电装置均成对的相对对称布置，所述垂荡发电装置包括设置在甲板上的齿条定位装置、齿条，第一从动齿轮和第二从动齿轮，穿过前后浮体或左右浮体上部的光轴和制动装置，其中，所述齿条的下端穿过光轴并通过螺母固定连接在光轴上，所述齿条的上端穿过齿条定位装置上的定位槽，并与安装在所述齿条定位装置上的第一从动齿轮相啮合，所述齿条定位装置固定于甲板上，第二从动齿轮与所述第一从动齿轮啮合传动，第二从动齿轮连接至垂荡发电机，所述齿条的顶部设置有制动装置，工作状态下，前后浮体和左右浮体在波浪的带动下产生上下振荡运动，带动齿条上下运动，与齿条啮合的第一从动齿轮随之产生绕轴的旋转运动，第一从动齿轮带动第二从动齿轮转动从而带动垂荡发电机发电。