[发明专利]一种基于波浪能的能量采集装置

说明书

本发明公开了一种基于波浪能的能量采集装置，涉及海洋波浪能利用工程技术领域，包括箱体；摇摆杆，摇摆杆铰接于箱体，其中，摇摆杆的一端伸入箱体的内部，另一端固定有浮漂；基础层，基础层设于箱体的内部，且基础层沿长度方向上布置有若干片压电片；以及能量传动组件，能量传动组件固定于箱体的内部且位于摇摆杆和基础层之间，能量传动组件的一侧连接摇摆杆伸入箱体的一端，能量传动组件的另一侧传动连接基础层，其中，能量传动组件将摇摆杆的摆动转化为对基础层的挤压，以使基础层产生弹性变形，从而带动压电片产生压电效应以输出电压，有效并最大化将波浪能转化为电能，本装置结构简单、易于制作，且成本较低、具有极大的经济效应。

技术领域

本发明涉及海洋波浪能利用工程技术领域，特别涉及一种基于波浪能的能量采集装置。

背景技术

随着世界能源需求的不断增加以及环境问题的日益凸显，海洋波浪能作为一种清洁、可再生能源而备受重视。波浪能的能量密度大、可持续性强、分布范围广，是一种简单机械能，是海洋中质量最好最常见的能源。另外，悬臂梁压电能量采集器的工作带宽太低，能量获取的频率范围小，不能有效利用海洋中的波浪能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种基于波浪能的能量采集装置，能够最大化利用海洋中的波浪能并将其转化为能用的电能。

根据本发明实施例的基于波浪能的能量采集装置，包括箱体；摇摆杆，所述摇摆杆铰接于所述箱体，其中，所述摇摆杆的一端伸入所述箱体的内部，另一端固定有浮漂；基础层，所述基础层设于所述箱体的内部，且所述基础层沿长度方向上布置有若干片压电片；以及能量传动组件，所述能量传动组件固定于所述箱体的内部且位于所述摇摆杆和所述基础层之间，所述能量传动组件的一侧连接所述摇摆杆伸入所述箱体的一端，所述能量传动组件的另一侧传动连接所述基础层，其中，所述能量传动组件将所述摇摆杆的摆动转化为对所述基础层的挤压，以使所述基础层产生弹性变形，从而带动所述压电片产生压电效应以输出电压。

作为上述方案的进一步改进，所述能量传动组件包括第一连杆、第二连杆、第一齿轮以及第二齿轮，所述第一齿轮转动连接于所述箱体，所述第二齿轮转动连接所述箱体且与所述第一齿轮传动连接，所述第一连杆的一端铰接所述摇摆杆，所述第一连杆的另一端铰接所述第一齿轮，所述第二连杆的一端铰接所述第二齿轮，所述第二连杆的另一端铰接所述基础层。

作为上述方案的进一步改进，所述第一齿轮通过第三齿轮传动连接所述第二齿轮，且所述第二齿轮的齿数和所述第三齿轮的齿数均小于所述第一齿轮的齿数。

作为上述方案的进一步改进，所述第一齿轮为内齿轮，所述第二齿轮和所述第三齿轮均为外齿轮，所述第二齿轮位于所述第一齿轮的中心，其中，第一齿轮和所述第二齿轮均啮合所述第三齿轮，从而形成行星齿轮机构。

作为上述方案的进一步改进，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮三者的齿数比为2:1:1、3:1:1、4:1:2的其中一种。

作为上述方案的进一步改进，所述基础层的中部隆起以形成圆弧形的拱式结构，所述压电片分布在所述拱式结构的内侧和外侧，若干片所述压电片依次串联在一起。

作为上述方案的进一步改进，所述基于波浪能的能量采集装置还包括设于所述箱体内部的能量转换组件和弹簧组件，所述能量转换组件包括处于磁化状态的磁致伸缩棒以及闭合线圈，所述闭合线圈套设在所述磁致伸缩棒，所述弹簧组件固定于所述磁致伸缩棒的端部，通过所述弹簧组件以将所述摇摆杆的机械能转化为对所述磁致伸缩棒的压力。

作为上述方案的进一步改进，所述弹簧组件包括固定圆盘、导向件、弹簧以及滑块，通过所述固定圆盘以将所述导向件固定在所述磁致伸缩棒的端部，所述导向件上设有可供所述滑块滑动的滑道，所述弹簧设于所述滑道，且所述弹簧的两端分别连接所述固定圆盘和所述滑块，所述滑块位于所述滑道的端部且位于所述摇摆杆的端部的摆动路径上。