[发明专利]基于船舶减摇装置的电磁式发电机及船舶

说明书

本发明公开了一种基于船舶减摇装置的电磁式发电机及船舶，涉及船舶减摇发电技术领域，包括减摇水舱、旋转获能组件、能量转换组件，旋转获能组件安装在减摇水舱内；能量转换组件包括同轴设置的固定套、线圈支撑、线圈阵列和磁铁阵列，固定套套设于线圈支撑外周，且线圈支撑上用于安装线圈阵列，且线圈阵列位于磁铁阵列的外周，磁铁阵列安装在旋转获能组件的转轴外周，且磁铁阵列中，相邻的磁铁的磁极朝向相反；减摇水舱随船体摇晃时，旋转获能组件能够在减摇水舱内水体的带动下转动，并带动磁铁阵列相对于线圈阵列转动，产生能够转换成电能的高频交变磁场。该基于船舶减摇装置的电磁式发电机及船舶结构简单、体积小，且发电效率高。

技术领域

本发明涉及船舶减摇发电技术领域，具体是涉及一种基于船舶减摇装置的电磁式发电机及船舶。

背景技术

近年来，世界航运市场以极快地速度发展着，船舶航运市场的竞争也越发激烈，燃料油占船舶运输的成本也越来越大。船上的燃料油需要及时补充，对船舶的物资补给要求极高。此外燃料油的燃烧和泄漏会对环境造成严重的污染，同时作为传统意义上不可再生的化石能源之一，燃料油也将伴随着工业的迅速发展逐渐消耗殆尽，因此寻找一种在船上易得的、可再生的清洁能源越来越成为亟待解决的问题。

船舶在海上航行时，由于受到外部环境的干扰，会产生六自由度的摇荡运动，其中以船舶横向的阻尼最小，因而产生的横摇运动也最为强烈。船舶减摇水舱是一种常用的减振装置，依靠船舶横摇运动所产生的能量使水舱内的水流动，产生力矩减少了船舶的横摇，其在各种航速下都能减小船舶的横摇运动，具有结构简单、造价低廉、便于维护等特点，应用前景十分广泛。减摇水舱中的水体运动便是一种可利用的能源，通过能量收集器可以将其转化为电能。

在微型振动能量收集原理方面，主要有电磁式、压电式、摩擦电式、静电式四种类型。其中电磁式振动能量收集器因其具有能量转换效率高、寿命长、功率大、不需要智能材料等优势得到较为广泛的关注。现有相关能量收集器存在的主要问题：一是缺少专用于船舶体系的电磁能量收集器；二是现有能量收集器或独立于船体，需要额外的装置，或是依附于船体体积大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于船舶减摇装置的电磁式发电机及船舶，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、体积小，且发电效率高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种基于船舶减摇装置的电磁式发电机，包括减摇水舱、旋转获能组件、能量转换组件，所述旋转获能组件安装在所述减摇水舱内；所述能量转换组件包括同轴设置的固定套、线圈支撑、线圈阵列和磁铁阵列，所述固定套套设于所述线圈支撑外周，且所述线圈支撑上用于安装所述线圈阵列，且所述线圈阵列位于所述所述磁铁阵列的外周，所述磁铁阵列安装在所述旋转获能组件的转轴外周，且所述磁铁阵列中，相邻的磁铁的磁极朝向相反；所述减摇水舱随船体摇晃时，所述旋转获能组件能够在所述减摇水舱内水体的带动下转动，并带动所述磁铁阵列相对于所述线圈阵列转动，产生能够转换成电能的高频交变磁场。

优选地，所述旋转获能组件包括所述转轴和叶轮，所述转轴的下端用于转动安装在所述减摇水舱的内底面，所述叶轮能够拆卸地安装在所述转轴的外周，且所述叶轮能够在减摇水舱内水体的带动下带动所述转轴转动。

优选地，所述减摇水舱的下端安装有底部密封盖，且所述转轴的下端转动安装在所述底部密封盖上，所述底部密封盖的内壁上开设有环形槽，所述环形槽内嵌入密封圈，所述密封圈用于对所述底部密封盖的内侧壁与所述减摇水舱的外侧壁之间的间隙密封。

优选地，所述叶轮和所述转轴之间通过紧固螺钉连接，且所述紧固螺钉和所述叶轮之间还安装有垫片。

优选地，所述减摇水舱的上端面开设有伸出口，所述伸出口用于所述转轴的上端伸出，所述伸出口处还安装有防水轴承，所述防水轴承的外圈固定在所述减摇水舱上，所述防水轴承的内圈套设于所述转轴外周，并能够跟随所述转轴转动。