[发明专利]利用压电材料进行波浪能发电的防波堤结构

说明书

本发明公开了一种利用压电材料进行波浪能发电的防波堤结构，包括：防波提主体，呈倾斜设置，所述防波提主体的倾斜面上设有多个凹槽，所述凹槽内壁设有多片压电振子；以及活动挡板，其对应所述防波提主体的倾斜面设置，位于倾斜面的表面，所述活动挡板上设有多个凸起，所述凸起与所述凹槽一一对应设置，并向所述凹槽内延伸，所述凸起端部设有弹性件，所述凸起外表面设有多个与所述压电振子相对应的拨片。本发明的防波堤结构，采用压电发电技术，直接将波浪动能转换为电能，提高了能量转换效率，而且利用活动挡板作为波浪能吸收装置，起到缓冲作用，减小了波浪上涌高度。压电发电振子体积小，有效节省防波堤内空间，提高了防波堤后的陆地空间使用率。

技术领域

本发明涉及波浪能发电领域，特别涉及一种利用压电材料进行波浪能发电的防波堤结构。

背景技术

我国海岸线总长度3.2万公里，其中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里，为世界上海岸线最长的国家，随着海外人工岛的发展，我国海岸线将不断延长，拥有庞大的沿岸波浪能开发潜能。某些远离大陆的孤岛受输电距离与发电方式的限制，岛上用电紧张，另一方面，波浪能能量密度是风能的4-30倍，因而开发沿岸波浪能发电拥有着光明前景并且势在必行。

目前防波堤式波浪能发电装置主要分为三类，第一类是振荡水柱式发电装置，通过在斜坡式防波堤内部设置气压室与涡轮发电机，利用波浪对气压室内空气进行压缩，再由空气压力推动涡轮发电机进行发电。该方法的防波堤式发电装置需要将波浪能先转换为空气动能，再转换为涡轮发电机的旋转动能，由涡轮发电机将动能转化为电能，其能量转换级数越多，能量损耗越大，同时需要预留一定的空间作为气压室，增加了防波堤的体积。第二类是摆板式发电装置，通过波浪力推动设置在防波堤上的摆板，从而带动摆板顶部的液压泵进行发电，然而该类发电装置存在摆板所需运转空间大，摆板大幅度运转降低装置使用寿命的问题。第三类是越浪式发电装置，波浪沿坡道越过顶部后进入防波堤内部的高位水库，然后水库中的水反流大海时带动水轮机进行发电，但该类发电装置需要在堤内预留蓄水水库，造成防波堤体积增大，而且大部分波浪击打岸堤后就已经产生能量损失，实际参与转换的能量减少，对发电性能有一定影响。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用压电材料进行波浪能发电的防波堤结构，从而克服现有防波提发电装置能量转换级数多、防波堤体积大的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用压电材料进行波浪能发电的防波堤结构，包括：防波提主体，呈倾斜设置，所述防波提主体的倾斜面上设有多个凹槽，所述凹槽内壁设有多片压电振子；以及活动挡板，其对应所述防波提主体的倾斜面设置，位于倾斜面的表面，所述活动挡板上设有多个凸起，所述凸起与所述凹槽一一对应设置，并向所述凹槽内延伸，所述凸起端部设有弹性件，所述凸起外表面设有多个与所述压电振子相对应的拨片；其中，所述活动挡板受到波浪撞击的状态下，活动挡板的凸起向所述凹槽内挤压，所述拨片拨动所述压电振子的自由端，所述压电振子两侧的压电薄膜进行往复拉、压运动后，在薄膜极化方向产生定向移动的电荷。

优选地，上述技术方案中，所述凸起内设有导向滑道，所述凹槽的底部设有导杆，所述导杆另一端向所述导向滑道内延伸。

优选地，上述技术方案中，所述弹性件套设于所述导杆上。

优选地，上述技术方案中，所述弹性件为弹簧。

优选地，上述技术方案中，所述压电振子为悬臂梁式压电发电振子。

优选地，上述技术方案中，多个所述压电振子设于所述凹槽的侧壁上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：