由于全球的能源危机问题和环境污染问题的日益严峻,可再生能源的开发与利用已成为各个国家的当务之急。风光波互补型智能集能帆船设计的初衷在于让它作为大型船只的“海上移动充电宝”,为大船提供实时的能源补给,且能充分利用海上绿色能源(风能、太阳能、波浪能等),能够减少对化石燃料的依赖,降低航运业的碳足迹,同时提高能源自给率和航行安全性。
为了方便大船携带,将其翼和帆设计为可伸缩式,在非工作时可折叠收纳。它整体由主船体、外界接收探测器、控制模块、集能储能模块构成。
为实现该设计,将从三个模块入手:
1、结构设计:通过模拟船只的航行计算船体造型,并设计可伸缩帆和翼,调整结构,外观和空间布局优化,
2、程序设计:通过设计程序,使船帆和翼可以在特定时刻自动展开和收缩,同时可以自动调整三种能收集量,使其达到最高效。
3、人机交互系统搭建:通过安装传感器和使用数据分析技术,实时监控风力、太阳辐射、电池状态等参数,动态调整系统运行模式。1.结构创新:结构小巧,能够收缩,方便收纳,可随时展开工作。
2.功能创新:可以移动的收集海上能源,同时能够收集风能、波浪能和光能三种可再生能源。
3.集能方式创新:集能帆以竖直折叠方式展开并且能够在不同风力条件下调整形态,从而保持最佳的受风面积,提高风能转换效率。