沈 璐 张晶莹 申芳芳

(吉林建筑大学基础科学部,长春 130118)

1-主控板;2-直线振动发电机;3-可充电电池图1 浮标系统剖面结构

近年来,在海洋中布放漂流浮标已成为人们研究海洋环境因素的一种重要手段.尤其是随着卫星定位及数据传输技术的不断发展,越来越多基于卫星技术的漂流浮标设备被用于海洋环境监测.然而,卫星数据传输设备功耗相对较高,仅仅依靠容量有限的电池进行供电,浮标的使用寿命将受到极大的限制[1-2].

众所周知,海洋中的波浪能具有能量密度高、分布面广、不稳定等特点,是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源[3-5].波浪能主要表现为海洋表面波浪的动能和势能,考虑到漂流浮标随波逐流的特性,在浮标内部安装特定结构的直线振动发电机,利用海洋中普遍存在的波浪能进行发电,实现浮标供电系统的电能自补给.

1 浮标系统结构

漂流浮标(见图1)是一种漂浮在海洋表面用于观测表层海流、表层水温及盐度等环境因素的海洋监测设备,在结构上具有极好的气密性,充分保证其内部电源、控制电路等关键部件与海水隔离.经过特殊加工的新型直线振动发电机固定于浮标内部,随着浮标的随波逐流而不断产生电能,进而通过电能后处理电路将其存储在可充电电池中.

2 发电系统分析

直线振动发电机具有体积小、结构简单等优点,且利用无处不在的机械振动发电,因此人们逐渐开始将其用于各种……