一种海底采矿车海泥发电应急行驶装备及方法
申请人信息
- 申请人:中国海洋大学
- 申请人地址:266100 山东省青岛市崂山区松岭路238号
- 发明人: 中国海洋大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种海底采矿车海泥发电应急行驶装备及方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202310418701.6 |
| 申请日 | 2023/4/19 |
| 公告号 | CN117400754A |
| 公开日 | 2024/1/16 |
| IPC主分类号 | B60L50/72 |
| 权利人 | 中国海洋大学 |
| 发明人 | 沙飞; 左宇航; 陈旭光; 牛红莹; 张明龙; 徐靖泽; 席明帅; 顾世玖 |
| 地址 | 山东省青岛市崂山区松岭路238号 |
摘要文本
本发明公开了一种海底采矿车海泥发电应急行驶装备及方法，包括集电装置、储电装置、检测装置、放电装置及连接各装置的构件，集电装置包括石墨烯碳材料阳极、石墨烯碳材料阴极、伸缩杆、履带板和分散矩形板；储电装置包括集合锂电池和与集电装置、放电装置相连的连接头；检测装置为智能检测电压传感器；放电装置包括控制开关和与储电装置相连的铝芯绝缘电路；连接构件包括铝芯绝缘电路、绝缘连接杆件、约束闭合装置、绝缘传动杆、绝缘防水圆片和固定螺栓。本装备实现原理为微生物燃料电池，通过微生物降解沉积物释放质子和电子进而收集电能，平常作业中积蓄电力、供给定位装置，也用于采矿车应急供能，对海底采矿行走装备具有有益补充作用。
专利主权项内容
1.一种海底采矿车海泥发电应急行驶装备及方法，包括如下步骤：步骤(1) 海底采矿车在海底沉积物上行驶作业时，履带上的碳材料阳极伸入海泥中，采矿车后部的碳材料阴极延伸入海水中，通过海底厌氧微生物的化学反应收集电能，集电装置开始工作；步骤(2) 当集电装置在海泥和海水中进行化学反应、收集电能时，海泥中厌氧微生物通过氧化有机物产生电子，电子通过外电路到达阴极，同时阴极捕获由阳极产生的质子，完成生物产电和能量转换的过程。集电装置收集的电能沿着与阳极相连的伸缩杆和与阴极连着的电路传导，最后将电能储存在储电装置电源中；步骤(3) 智能检测装置检测到储电装置上监测数据的改变，智能检测装置开始检测外电路的电压情况，控制放电装置准备向外电路供能；步骤(4) 集电装置收集的电能在采矿车平时作业时，将电能供给到耗电少的定位装置，其余电能蓄积到储电装置电源中，以便实现极端情况下海底采矿车的应急供电；步骤(5) 当海上突发恶劣天气情况时，位于海面上的采矿船驶离作业区域，同时位于海上采矿船的供电中心停止供给采矿车电能，海底采矿车主电路电供给中断，当主电路电能耗尽，智能检测装置检测到主电路电压降低；步骤(6) 智能检测装置中的电压传感器检测到主电路电压降低后，智能检测装置开始工作，检测装置向储电装置发送信号，储电装置向放电装置开始供给电能，同时检测装置向放电装置发送信号，放电装置开始工作，将位于储电装置电源中的电能供给主电路使用；步骤(7) 放电装置打开后，放电装置控制储电装置电源，逐渐替代主电路电源工作，在此期间，放电装置控制储电装置的供电与主电路电源的平稳，使采矿车保持行驶状态，防止采矿车停止后发生沉降；步骤(8) 当海上极端天气消失，海上采矿船回到作业区域后，位于采矿船上的供电中心恢复工作，重新给深海采矿车供给电能，海底采矿车恢复电能供给后，智能检测装置检测到主电路恢复供电；步骤(9) 智能检测装置检测到供电后，向储电装置和放电装置发送信号，放电装置逐渐关闭并停止供电，恢复由主电路电源供电的状态，储电装置停止供电后，集电装置继续在行进途中积蓄电能，随时准备再次出现的需要供电情况。