波浪能量收集器中期验收报告

1、大学生创新训练项目中期验收报告 项目名称： 波浪能量收集器 项目编号： 项目负责人： XXXXXX 负责人所属学院： XXXXXXXXXXXXX 资助总额： X 万元，已拨款额：X万元执行年限： XXXXXXXX填 写 说 明1、中期验收报告由正文和附件两部分组成, 正文部分请按表格要求填写，并可根据需要加页，要求层次分明, 内容准确。项目执行过程中的进展或研究成果、计划调整情况等，须在报告中如实反映。2、 对不按要求填报中期验收报告，或项目执行不力，或研究内容调整不当而影响项目顺利进展的，暂停拨款。3、 院系专家组认真评审, 签署意见后，按时将中期验收报告（一式二份）报送教务处。一、 项目主

2、要进展（附已发表论文首页复印件） 项目主要进行情况如下：一、项目方案选取波浪能量是很不稳定的能量，不同地域、不同时间的波浪能量差异很大。一般情况下，能量采集到后，都是转换为电能通过输电线或电缆直接供给用户。但波浪能量的不稳定性使得它不适合于直接使用，并且由于海水腐蚀、压力破环等使得输电线的成本很高，因此收集到波浪能量后进行适当的处理，如何变换、存储，然后使用将会有利于成本的降低，并且使得能量变得更稳定。目前能量的存贮主要采用的是电池。电池在日常生活中使用十分广泛，是不可或缺的用品。但电池也有很多问题。一是电池能量密度仍然不够高；二是不管是一次性还是可充电电池都是高污染物，对环境损害很大。超级电

3、容作为一种新的能量储存装置，它有着无可比拟的有点：一是超级电容的能量密度十分大，大概相当于目前能量密度最高锂电池的几百甚至上千倍，也就是说，单位重量的超级电容比电池放出的能量高出很多；二是超级电容只是电容器，其主要材料是碳，不存废弃物处理困难的问题，它是非化学方法存储，清洁无污染。根据以上情况，我们选取的方案是利用波浪能收集装置将波浪能转换为电能，使用电容存储，然后使用。所针对的服务对象主要是移动设备的电源。当采集到电能后，直接将超级电容带回，然后出售。用户在使用完后，直接将电容拿到服务点进行更换，只需要支付电能的费用就行。 二、系统实现 1.波浪能量转换：目前主要有磁流体、波轮叶片、气柱式等

4、。由于条件限制（桂林没有足够大的波浪，只能通过模拟）我们的方案有两种，一种是利用浮筒，一种是利用船体。各结构如下：船体浮筒 发电机：选用的是无刷3相电机，经过了变速机构后，1转/S输出电压914V。 无刷3相发电机2. 电能变换：采用DCDC变换方式。由于功率的原因，DCDC变换电路我们设计了3种，一种是用LM2596进行DCDC变换，适合于大功率的情况（波浪能量转换器输出6V以上的电压，此时需要进行降压），即波浪的能量很大；一种是是用LTC3625，适合于小功率情况(波浪能量转换器输出小于2V的电压)，即波浪能量很小。这两种电路如下：。如果电压在25V，此时是可以直接充电的。 LTC3625

5、电路LM2596电路3 电能存储：主要是超级电容的充电电路。我们采用的是700F 2.5V的电容。其充电电路如下：充电电路 4.电能释放：由于电容放电是指数函数，因此需要进行稳压。这也是采用DCDC电路来实现。其放电的DCDC电路如下：放电电路 三、总结1完成输入电压降压升压模块制作验证工作；制作完成的电路2完成了超级电容充电放电模块制作验证；制作的电路3完成发电机基本测试工作；（1）小发电机测试（2） 大发电机的测试4.确定了波浪能量收集方案。二、 下一步工作计划1.制作机械部分，验证两种波浪能转换方式哪种更适合我们的电路；2.解决充电电路低功耗切换的问题；3.优化充放电电路；4.发表论文；

6、5.实际测试。三、 经费使用情况和经费安排计划现阶段的主要经费使用在硬件电路设计、超级电容、无刷型发电机。经费使用情况：1.硬件电路制作：800元；2.超级电容：200元；4.无刷发电机：650元；5.其它（办公用品等）：150元；下一阶段经费主要支出1.在机械部分制作（浮筒等）：5000元；2.材料费：20002.到海边进行整体的测试：5000元；3.电路制作：3000；4.论文发表：3000。 5.其它：200 四、存在问题、建议及需要说明的情况 目前存在的问题：1.由于地域限制，没有足够大的浪来进行实验，只能进行模拟；2.海浪的不稳定性，是的输出电压变化很大，虽然设计了几种高低电压的DCDC变换电路，但如何实现这几种电路的低功耗切换仍然需要解决（因为切换电路也需要消耗能量）；3.无刷发电机加变速机构后有个死区，需要有一个初始启动力矩，发电机才能发电。如果用双船体方式，没有问题，但使用叶轮式效率就比较低。4.超级电容实际容量不够：电容放电有死区，不能彻底放完。实际检测大概放到：0.63 V就不放了，实际容量为 862.715焦耳 。 解决方法:1.先靠人工模拟，然后到海边实测；2.采用低功耗的