[发明专利]一种包括波浪能发电部及燃料电池发电部的组合发电装置

说明书

本发明提供一种包括波浪能发电部及燃料电池发电部的组合发电装置，包括介电弹性体波浪能发电部、海水电解部、燃料电池发电部和阻尼板；所述介电弹性体波浪能发电部包括浮漂体、上发电单元、下发电单元和移动轴；所述上发电单元和所述下发电单元均由锥形介电弹性体和扇形电极组成；所述燃料电池发电部包括封装结构、盲端集流板、若干单电池、气口端集流板以及盲端端板和气口端板；所述移动轴下端部、所述海水电解部、所述封装结构和所述阻尼板依次刚性连接；所述海水电解部用于利用所述上发电单元和所述下发电单元产生的电能电解海水为所述燃料电池发电部提供氢气和氧气。本发明的技术方案能够将海洋波浪能转换为电能，具有很高的稳定性。

技术领域

本发明涉及燃料电池和波浪能发电领域，具体而言，尤其涉及一种包括波浪能发电部及燃料电池发电部的组合发电装置。

背景技术

随着社会的发展，能源危机和环境问题日益严重，海洋能蕴藏量巨大，是一种清洁无污染的可再生能源。各国科学家都在研究利用多种组合技术提取海洋的能量，为海洋无线网传感器或小型电子器件提供稳定的能量。例如收集海洋波浪能和海上风能组合而成的风电、波浪能发电机，体积巨大，容易被损毁。又比如利用电磁直线技术和波浪能组合而成的小型发电机，电磁发电效率较低。

介电弹性体因具有优良的机电转换特性且能量密度高、易于成形和不易疲劳损坏等优点，利用介电弹性体收集海洋波浪能的方法越来越受到人们的关注，它也能够用来制作柔软、轻巧、具有高能量转换效率的发电装置。

燃料电池是一种能够将燃料化学能转换为电能的装置，具有较高的能量密度，现正在往海洋领域飞速发展，燃料电池在海洋中应用的限制是氢燃料的供给。

发明内容

研究一种由介电弹性体波浪能装置和燃料电池进行组合发电为海上无线传感网节点或小型电子传感器供能是本领域的急需解决的问题，本发明提供一种包括波浪能发电部及燃料电池发电部的组合发电装置。本发明主要利用介电弹性体波浪能发电部收集波浪能，然后利用波浪能电解海水制氢，进而为燃料电池发电部供氢气来源进行发电。

本发明采用的技术手段如下：

一种包括波浪能发电部及燃料电池发电部的组合发电装置，包括介电弹性体波浪能发电部、海水电解部、燃料电池发电部和阻尼板；

所述介电弹性体波浪能发电部包括浮漂体、上发电单元、下发电单元和移动轴；所述上发电单元和所述下发电单元均由锥形介电弹性体和粘接于所述介电弹性体上的扇形电极组成；所述介电弹性体的底面固定于所述浮漂体的上下两侧；所述移动轴穿过所述介电弹性体和所述浮漂体，且与所述介电弹性体的顶部固定，与所述浮漂体滑动连接；

所述燃料电池发电部包括封装结构、依次封装于所述封装结构内部的盲端集流板、若干单电池、气口端集流板以及通过预紧力压合固定于所述封装结构两端的盲端端板和气口端板，所述盲端端板位于所述盲端集流板一侧，所述气口端板位于所述气口端集流板一侧；所述单电池包括双极板和MEA，若干所述单电池依次串联；

所述移动轴下端部、所述海水电解部、所述封装结构和所述阻尼板依次刚性连接；

所述上发电单元和所述下发电单元分别与所述海水电解部电连接，所述海水电解部用于利用所述上发电单元和所述下发电单元产生的电能电解海水为所述燃料电池发电部提供氢气和氧气。

进一步地，所述盲端端板和所述气口端板通过螺栓固定于所述封装结构两侧。

进一步地，所述封装结构为圆柱形封装结构，所述盲端集流板、所述双极板、所述MEA、所述气口端集流板、所述盲端端板和所述气口端板均为圆形。

进一步地，所述海水电解部包括电解槽、氢气收集器和氧气收集器；所述上发电单元和所述下发电单元通过桥式整流电路为所述电解槽提供直流电电解海水产生氢气和氧气；所述氢气收集器和所述氧气收集器分别用于存储所述电解槽产生的氢气和氧气并为所述燃料电池发电部提供氢气和氧气。