一种海上网箱浮标型风光互补供电系统

1.本实用新型涉及海上网箱养殖领域，特别是一种海上网箱浮标型风光互补供电系统。


背景技术：

2.海上网箱养殖是一种已经普遍使用的人工养殖方式，在进行海上的网箱养殖过程中，有时会需要使用电能。而不论是利用工作船只上船载的蓄电装置或发电装置来提供电能的方式，还是直接在岸上连接电线的方式都非常麻烦和繁琐，并不现实。同时在进行海上网箱养殖时，如果能够对养殖海域的各项参数（如流速、温度、风速等）进行监测，则对与海产品的养殖有着十分重要的指导性的意义，传统上仍然采用人工检测的方式进行监测，需要工作人员定期到养殖海域进行具体操作，工作效率低下，劳动强度高；
3.因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够将海上的其他形式能量转化为电能以供养殖网箱养殖过程中使用的浮标型风光互补供电系统。
5.本实用新型的技术解决方案是：一种海上网箱浮标型风光互补供电系统，其特征在于：所述的系统包括通过连接机构1与养殖网箱2相连的壳体3，所述壳体3的顶端面上设置有四个在圆周方向上均匀分布的支撑台4，所述支撑台4上设置有倾斜分布的太阳能电池板5，在壳体3内还设置风力发电机，所述风力发电机的壳体内设置有定子线圈6，与所述定子线圈6相配的转子线圈7与行星齿轮系中的齿圈8相连，在壳体3顶面的中心处设置有支撑套9，支撑套9内转动支撑有转轴10，所述转轴10突出于支撑套9上方的一端与垂直扇叶11相连，而转轴10突出于支撑套9下方的一端则与行星齿轮系中的行星架12相连，行星架12上转动支撑有三个在圆周方向上均匀分布的行星齿13，而所述行星齿13则位于太阳齿轮14与齿圈8之间并同时与二者啮合，
6.所述壳体3内还设置有整流稳压模块、蓄电池和逆变器，所述太阳能电池板5和定子线圈6、转子线圈7工作过程中产生的电流能够通过整流稳压模块后存储到蓄电池中，而蓄电池则能够通过逆变器将直流电变为交流电后供用电设施使用，同时所述的整流稳压模块、蓄电池和逆变器还与控制模块相连，
7.所述连接机构1包括一个第一连杆15，所述第一连杆15的一端滑动连接在位于壳体3上的滑槽16内，同时在第一连杆15的端头处还设置有限位块17，在第一连杆15上还设置有与其互成角度的倾斜支撑杆18，所述倾斜支撑杆18与第一连杆15连接于a点，在第一连杆15上套接有第一弹簧19所述第一弹簧19位于壳体3和a点之间，所述第一连杆15远离壳体3的一端通过万向联轴节22与第二连杆20相连，所述第二连杆20外设置有第二弹簧21，所述第二弹簧21的一端与养殖网箱2固定连接，另一端则与万向联轴节22固定连接，在养殖网箱
2上则开设有与所述第二连杆20相匹配的过孔，
8.所述壳体3的底部还设置有流速传感器和温度传感器，同时在壳体3上还设置有与所述垂直扇叶11相匹配的计数器，所述流速传感器、温度传感器和计数器均通过导线与所述控制模块相连，同时所述的控制模块还与设置在壳体3内的4g/5g模块相连。
9.本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
10.本种结构形式的海上网箱浮标型风光互补供电系统，其结构简单，设计巧妙，布局合理。它针对传统的海上网箱养殖供电困难的问题，设计出一种特殊的结构，它创造性地将光伏发电和风力发电两种发电机构有机地结合为一体，利用海面上充沛的光能资源和风能资源来产生电能，供给网箱养殖过程中使用；同时它还可以将养殖水域的温度、流速以及风速等信息实时采集后，通过4g/5g网络发送到岸上的监控人员处，有利于养殖人员做出有针对性的应对。并且这种风光互补供电系统的制作工艺简单，制造成本低廉，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。
附图说明
11.图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。
12.图2是本实用新型实施例中壳体部分的爆炸图。
13.图3是本实用新型实施例中第一连杆和第二连杆部分的局部示意图。
14.图4是本实用新型实施例中连接机构部分的结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1至图4所示：一种海上网箱浮标型风光互补供电系统，包括通过连接机构1与养殖网箱2相连的壳体3，所述壳体3的顶端面上设置有四个在圆周方向上均匀分布的支撑台4，所述支撑台4上设置有倾斜分布的太阳能电池板5，在壳体3内还设置风力发电机，所述风力发电机的壳体内设置有定子线圈6，与所述定子线圈6相配的转子线圈7与行星齿轮系中的齿圈8相连，在壳体3顶面的中心处设置有支撑套9，支撑套9内转动支撑有转轴10，所述转轴10突出于支撑套9上方的一端与垂直扇叶11相连，而转轴10突出于支撑套9下方的一端则与行星齿轮系中的行星架12相连，行星架12上转动支撑有三个在圆周方向上均匀分布的行星齿13，而所述行星齿13则位于太阳齿轮14与齿圈8之间并同时与二者啮合，
16.所述壳体3内还设置有整流稳压模块、蓄电池和逆变器，所述太阳能电池板5和定子线圈6、转子线圈7工作过程中产生的电流能够通过整流稳压模块后存储到蓄电池中，而蓄电池则能够通过逆变器将直流电变为交流电后供用电设施使用，同时所述的整流稳压模块、蓄电池和逆变器还与控制模块相连，
17.所述连接机构1包括一个第一连杆15，所述第一连杆15的一端滑动连接在位于壳体3上的滑槽16内，同时在第一连杆15的端头处还设置有限位块17，在第一连杆15上还设置有与其互成角度的倾斜支撑杆18，所述倾斜支撑杆18与第一连杆15连接于a点，在第一连杆15上套接有第一弹簧19所述第一弹簧19位于壳体3和a点之间，所述第一连杆15远离壳体3的一端通过万向联轴节22与第二连杆20相连，所述第二连杆20外设置有第二弹簧21，所述第二弹簧21的一端与养殖网箱2固定连接，另一端则与万向联轴节22固定连接，在养殖网箱
2上则开设有与所述第二连杆20相匹配的过孔，
18.所述壳体3的底部还设置有流速传感器和温度传感器，同时在壳体3上还设置有与所述垂直扇叶11相匹配的计数器，所述流速传感器、温度传感器和计数器均通过导线与所述控制模块相连，同时所述的控制模块还与设置在壳体3内的4g/5g模块相连。
19.本实用新型实施例的海上网箱浮标型风光互补供电系统的工作过程如下：将本系统中的壳体3通过连接机构1连接在养殖网箱2上，实际使用时一个养殖网箱2上可以连接多个壳体3；
20.在有光照的条件下，壳体3顶端面上设置的倾斜分布的太阳能电池板5能够将太阳能转化为电能，并将电能通过整流稳压模块处理后存储到蓄电池中，在有风的条件下，垂直扇叶11会在风力的作用下旋转，带动行星架12转动，行星架12转动时，又会通过行星齿13驱动齿圈8转动，进而驱动与齿圈8固定连接的转子线圈7相对于定子线圈6转动，也就是说垂直扇叶11产生的扭矩会通过行星齿轮系改变转速后传递给转子线圈7，当转子线圈7与定子线圈6发生相对转动时会产生电荷，电荷运动后形成的电流通过整流稳压模块处理后存储到蓄电池中，而网箱养殖过程中的各种用电设施需要工作时，蓄电池中的电能还可以通过逆变器转变为交流电后供给上述设施使用；从而达到不需要岸上送电便能够让用电设施工作的目的，同时还可以起到节约电能的作用。
21.在壳体3内还可以设置与控制模块相连的风光互补负载动态匹配模块，用于对负载输入与蓄电池输出之间进行反馈调节控制，达到内部系统调节并稳定负载工作功率的目的。
22.由于海面上必不可免的存在风浪，因此壳体3和养殖网箱2之间难免会出现相对运动，而且绝大多数情况下，这种相对运动都是水平方向上和竖直方向上两个方向上的复合运动；
23.当壳体3和养殖网箱2之间在水平方向上相对靠近时，第一连杆15在滑槽16内滑动，第一弹簧19压缩，直至倾斜支撑杆18的端部与壳体3接触后停止；同时第二弹簧21也压缩，第二连杆20可进入开设在养殖网箱2上的过孔中；
24.当壳体3和养殖网箱2之间在水平方向上相对远离时，第一弹簧19伸长，直至限位块17与滑槽16接触后停止，第二弹簧21也可以伸长，第二连杆20从养殖网箱2上的过孔中脱出；
25.上述运动过程中，由于第一弹簧19和第二弹簧21的存在，因此能够起到很好的缓冲作用，防止壳体3与养殖网箱2之间发生刚性碰撞，保护壳体3和养殖网箱2；
26.当壳体3和养殖网箱2之间在竖直方向上发生相对运动时，由于第一连杆15和第二连杆20之间通过万向联轴节22连接，因此二者可以发生相对摆动，形成适应于外力的夹角，同时由于第二连杆20与养殖网箱2之间是通过第二弹簧21连接的，第二弹簧21本身可以在一定程度上进行弯曲，因此壳体3与养殖网箱2之间可以在竖直方向上发生柔性的相对运动；
27.也就是说，通过连接机构1的特殊结构，保证了壳体3与养殖网箱2之间可以在一定程度上发生相对运动，从而达到保护二者的目的。
28.在养殖过程中，设置在壳体3底部的流速传感器会实时的检测养殖海域的海水流速，温度传感器会实时检测养殖海域的海水温度，同时计数器会检测垂直扇叶11的转动圈
数，控制模块会根据单位时间内垂直扇叶11的转动圈数来测算出垂直扇叶11的转动速度，进而计算出当前的风速；4g/5g模块则通过无线网络将上述采集到的数据发送给设置在岸上的监控设备中，由监控人员进行监控和存储，一旦出现异常，监控人员则可以及时驾船来到养殖网箱2处进行处理，同时防水控制箱内部设置控制装置，可一定程度对电机功率输入输出进行反馈调节控制，一定程度上起到装置内部系统调节作用。