[发明专利]一种利用介电弹性体发电的波浪能发电机

说明书

本发明提供一种利用介电弹性体发电的波浪能发电机，包括浮漂体、上介电发电单元、下介电发电单元、移动轴和阻尼板；所述阻尼板固定于所述移动轴下端部；所述上介电发电单元和所述下介电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漂浮体的上下两侧；所述移动轴穿过所述介电弹性体和所述漂浮体，且与所述介电弹性体的顶部固定，与所述漂浮体滑动连接。本发明的技术方案解决了利用介电弹性体的波浪能发电机结构复杂，效率较低等问题。

技术领域

本发明涉及波浪能发电领域，具体而言，尤其涉及一种利用介电弹性体发电的波浪能发电机。

背景技术

化石能源日益枯竭，太阳能、风能、海洋能等清洁能源备受瞩目。海洋能分布广阔，利用方便，可提供巨大的能量。波浪能是一种相对稳定的能量，是技术上相对成熟的海洋能之一。

介电弹性体是一种点活性聚合物，可通过材料的变形将机械能转换成电能。传统的电磁发电装置容易被损毁，利用介电弹性体材料获取海洋能是一种较好的选择。

利用介电弹性体材料获取海洋能方面的研究较少，该领域存在的主要问题是介电弹性体材料如何与波浪能装置相匹配，让波浪能装置更简洁、更高效。

一种浮标式介电弹性体波浪能发电机(公开号CN109458290A)。公开了一种浮标式介电弹性体波浪能发电机，包括：防水外壳包围住金属内壳；多层叠堆式-介电弹性体转换装置安装于金属内壳内侧；小弹簧位于多层叠堆式-介电弹性体转换装置和圆盘之间，并固定于金属内壳内侧；绝缘杆穿过防水外壳延伸至金属内壳内，并穿过多层叠堆式-介电弹性体转换装置与圆盘相连；其中，绝缘杆的顶部安装有浮标；大弹簧一端与圆盘的底部相连，另一端与防水外壳内侧底部连接。浮标随着波浪上下起伏，绝缘杆随着浮标上下运动，带动多层叠堆式-介电弹性体转换装置上下拉伸或收缩，产生直流电，将直流电充进蓄电池中，实现了利用介电弹性体来进行海洋能发电。这种波浪能发电装置大部分在水下，随着弹簧不断伸长压缩，发电单元所在空间的气密性性有很大挑战，堆栈式介电弹性转换装置虽然发电量比较高，所要求的直接作用力很大，平衡弹簧的另一端固定端要么固定在海底，要么利用阻尼板，平衡弹簧另一端如果固定在海底，让波浪能装置变得容易损毁，平衡弹簧另一端如果固定在阻尼板上，波浪能装置在水小存在动密封问题，大大降低波浪装置使用寿命。

山东科技大学发明公开了一种基于介电弹性体的振荡浮子式波浪能发电装置，属于海洋能发电装置技术领域。其包括波浪能采集结构、高压打气机构、气体储能机构、气驱换向机构、介电弹性体发电套筒及漂浮结构，波浪能采集结构包括浮子和连接杆，连接杆的底部与浮子连接，其顶部连接在高压打气机构的碗状活塞上，使用状态下，浮子随海面波浪上下起伏或摇摆，使得连接杆运动，连接杆进一步带动碗状活塞上下运动；碗状活塞上下移动挤压空气并使其流入所述气体储能机构；介电弹性体发电套筒通过输气管道连接气驱换向机构的小气缸。本发明易于小型化且成本低廉，具有优良的机电转换特性，故可以长时间持续供电，能量收集效率高。该专利是利用波浪能装置采集波浪能，将波浪能转换为气体势能，然后利用气体推动介电发电单元发电，从能量转换效率来讲，发电效率较低。

发明内容

根据上述提出现有利用介电弹性体的波浪能发电机结构复杂，效率较低等技术问题，而提供一种利用介电弹性体发电的波浪能发电机。本发明主要利用。

本发明采用的技术手段如下：

一种利用介电弹性体发电的波浪能发电机，包括浮漂体、上介电发电单元、下介电发电单元、移动轴和阻尼板；

所述阻尼板固定于所述移动轴下端部；

所述上介电发电单元和所述下介电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漂浮体的上下两侧；所述移动轴穿过所述介电弹性体和所述漂浮体，且与所述介电弹性体的顶部固定，与所述漂浮体滑动连接。