[实用新型]一种基于压电效应的海洋波浪能发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋波浪能回收技术领域，具体涉及一种基于压电效应的海洋波浪能发电装置。

背景技术

海洋能是人类开始研究较早的能源之一，人们对海洋能的开发从十八世纪末就已经开始，但与其他能源相比，海洋能环境恶劣，发展相对滞后。由于海洋面积占地球总面积的71％，而且海洋能是清洁的可再生能源，是取之不尽、用之不竭的清洁能源，所以各个国家都不断加大对海洋能的探索投入。随着科学技术的不断发展，许多国家特别是海洋能资源丰富的国家对海洋能开发的大力支持，海洋能的开发已有了突飞猛进的发展，我国从20世纪70年代开始也对海洋能发电进行研究且取得了一定的成绩。

海洋能虽然储量极其丰富，但由于目前收集技术成本昂贵和利用效率低下的制约，波浪能的利用一直得不到广泛的推广利用。如果能够得到合理利用，将极大改善我国的能源结构，缓解我国能源短缺问题，保证能源的可持续利用，同时波浪能是清洁无污染的可再生能源，波浪能的合理利用不仅可以解除经济快速发展受资源短缺的制约，也将会极大地改造我们居住的生活环境，提高人们的生活水平。

随着压电技术以及仪器智能化的发展，利用压电材料的正压电效应将机械能转化为电能效率越来越高，本实用新型将压电技术用于海洋能发电方向，设计一种简单方便的基于压电效应的海洋波浪能发电装置，提高海洋波浪能的利用效率。

实用新型内容

本实用新型提出基于压电效应的海洋波浪能发电装置，该装置结构简单，实用性强，能够高效回收海洋波浪能，满足多数小型电子设备的用电需求，对节约资源和环境保护有着积极的作用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于压电效应的海洋波浪能发电装置，包括壳体、受波装置和至少一个发电装置；受波装置包括受波板、基座和中心轴，基座设置在壳体一端的内部，并与壳体固定连接，基座上开设有与中心轴相匹配的凹槽，中心轴设置在凹槽内，受波板的一端和中心轴固定连接，另一端穿过壳体的顶板伸到壳体的外部，受波板在海浪的作用下左右摆动，并带动中心轴在凹槽内转动；发电装置包括发电箱和压电振子，发电箱设置在壳体的内部并与壳体固定连接，压电振子包括转轴、压电薄片和负重块，若干个压电薄片围绕转轴均匀设置，压电薄片的一端与转轴固定连接，另一端连接有 负重块，压电振子设置在发电箱内部，能够在发电箱内绕转轴转动，转轴的一端穿过发电箱的侧壁伸到发电箱的外部，转轴与发电箱的侧壁形成密封接触；中心轴和转轴通过传送链条传动。

进一步地，所述中心轴的两侧，在中心轴与凹槽之间均设置有复位弹簧夹。

进一步地，所述转轴上相邻的压电薄片之间的角度大于30°。

进一步地，所述受波板为中空结构，由轻质有机材料构成。

优选地，所述传送链条由耐腐蚀的金属材料制成。

优选地，所述壳体采由轻质合金制成。

优选地，所述发电箱由耐腐蚀的金属或有机材料制成。

进一步地，所述壳体的底板的边角处还对称设置有支撑柱，支撑柱的末端呈圆锥状。

进一步地，所述海洋波浪能发电装置内设置有6组发电装置，6组发电装置在壳体内部分成2行设置，每行3组。

本实用新型是一种基于压电效应的海洋波浪能发电装置，整个装置通过基座固定在浅海，波浪涌动时，受波板前后摆动，驱动中心轴转动，而传送链条则将中心轴的转动传递到发电装置的转轴，转轴的转动带动压电薄片的运动，而负重块由于惯性的作用会与压电薄片产生相对位移，也就使得压电薄片产生了振动，压电薄片通过压电效应在薄片上下表面产生电荷，多个压电部分同时产生电荷经过调理电路后可实现对电能的储存或者直接为小功率电子设备供电。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的装置能够将波浪能通过链条直接传递给压电发电装置，实现海洋波浪能的高效回收，能够满足多数小型电子设备的用电需求，对节约资源和环境保护有着积极的作用；

(2)本实用新型的装置内部可按照需求安装多个压电发电装置，可拓展性强，多个压电部分同时工作，能够大大提高能量的回收效率；

(3)本装置的压电振子密封设置在发电箱内，能够防止受到海水的腐蚀，大大提高了装置的使用寿命；

(4)本实用新型的装置结构简单，实用性强，重量轻成本低廉，安装便捷。

附图说明

图1为本实用新型整体结构以及部分剖视图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为发电装置的结构示意图；

图4为压电振子的结构示意图；