[发明专利]一种利用海洋波浪能的发电装置

说明书

本发明提供一种利用海洋波浪能的发电装置包括布设在大堤上的压电俘能装置，所述压电俘能装置包括压电结构单元，所述压电结构单元包括拱形铜板，所述压电结构单元的内部安装有多个压电膜，所述压电俘能装置的两端通过连杆固定在滑轨上，所述压电俘能装置经过导线连接至电源控制装置从而输出电能。利用本发明的装置，既可以减轻波浪对大堤的损害，延长寿命，又可以获得自发的电能供给，减小能源的浪费，获得巨大的经济效益。

技术领域

本发明涉及利用海洋波浪能的发电装置。

背景技术

随着我国经济的发展和人们生活水平的快速提高，用电紧缺现象日益凸显。而我国大陆拥有世界上最长的海岸线，全长约18000公里，另有岛岸1.4万余公里。万里海岸及岛岸线蕴藏着巨大的波浪能，经初步估计，其理论储量在7000万kW左右，具有十分广阔的开发和应用前景。海洋波浪能相比于其他能量还具有生态环保、经济等优点，如能将其有效利用，将会在我国乃至全世界起到至关重要的作用。

以大堤为例，我国的大堤每天承受波浪不间断的冲击，这些冲击最终会造成对大堤的损害，缩短大堤的使用寿命，在狂风暴雨等恶劣天气情况下尤其明显。尽管单次波浪荷载作用的能量对大堤的损害一般来说微乎其微，但是考虑到我国绵长的海岸及岛岸堤坝，维护费用十分巨大。据统计，大堤一般20~30年左右就得加固，大堤上巨大的波浪荷载所产生的能量除了增加对大堤的损耗之外，没有能够得到有效的利用和转化，实际上是一种巨大的能源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用海洋波浪能的发电装置，能够利用波浪对大堤造成的应力载荷进行发电，通过结构的设计提高利用波浪的能量利用效率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是: 一种利用海洋波浪能的发电装置，包括布设在大堤上的压电俘能装置以及电源控制装置，所述压电俘能装置包括压电结构单元，所述压电结构单元包括被弯曲成拱形并能够在一定范围内弯曲形变的刚性有机材料板，所述压电结构单元的内部安装有多个能够随刚性有机材料板的弯曲形变而伸缩的PVDF压电膜，所述压电俘能装置经过导线连接至电源控制装置从而输出电能。

两块刚性有机材料板的上下两端面均密封覆盖有用于防水的柔性有机材料膜，使得两块刚性有机材料板所包围的区域形成一个密封防水的空间。

PVDF压电膜平行布置在压电结构单元的内部，PVDF压电膜的两端通过固定装置固定在刚性有机材料板的内表面上。

所述刚性有机材料板沿垂直于波浪冲击方向拱起一定高度。

多个PVDF压电膜的两侧边通过压条以螺栓固定在刚性有机材料板拱起的内表面上，多个PVDF压电膜沿拱形由内而外长度依次递增，每个PVDF压电膜上均设有用于导出电能的导线，导线可以被包覆在柔性有机材料膜之内，防海水侵蚀。

每个压电结构单元均包括两个正反向成对设置的刚性有机材料板，这两个刚性有机材料板分别向外拱起，可以同时承受来自两个方向的海浪冲击力，且两侧边通过轴承连接，形成一个压电结构单元，多个压电结构单元依次相连，形成整体的压电俘能结构，相邻压电结构单元之间共用一根轴承。

所述压电俘能装置安装在浮箱上，浮箱包括上下两根横向连接杆，两根横向连接杆平行设置且其两端分别固定连接在纵向连接杆上，纵向连接杆通过纵向滑轮及纵向滑轮支架可滑动地安装在浮箱框架上，浮箱框架架设在大堤堤面上，压电俘能装置的上表面始终与水面齐平。滑轮可以很好地抵抗波浪的往复运动，所述横向滑轨两端通过滑轮嵌套在俘能装置固定框架上的竖向滑轨上，配合密闭的发电装置单元组提供的浮力，可以使压电俘能装置随水面高度自动升降，保持最优的俘电效率；所述压电俘能装置通过导线连接至电源控制装置从而输出电能。

压电结构单元的轴承两端设有固定连接支架，该固定连接支架的端部设有横向滑轮，固定连接支架套设在横向连接杆上，其上的横向滑轮能够沿横向连接杆上的横向滑轨滑动；横向滑轨的两端设有橡胶弹簧，橡胶弹簧的一端分别固定在横向滑轨的轨道端部。