[实用新型]海洋能收集装置

说明书

本申请公开了一种海洋能收集装置，包括壳体及转动组件。壳体为空心柱状结构，转动组件设置在壳体内部，且转动组件能够以壳体轴线为转轴转动。壳体内壁设置有毛刷和电极组件，毛刷与电极组件在壳体周向上间隔设置，电极组件包括至少一个第一电极层和至少一个第二电极层，至少一个第一电极层和至少一个第二电极层沿壳体周向交替排布。转动组件面向壳体内壁的一侧设置有介电组件，介电组件包括至少一个介电层，在转动组件转动时，介电层与毛刷摩擦起电，且介电层与第一电极层及第二电极层发生静电感应。本申请的海洋能收集装置能够在水面收集水波能量，将水波冲击下转动组件的机械能转化为电能，实现种海洋能的收集，耐用性较高，电输出性能较强。

技术领域

本申请涉及能源技术领域，尤其涉及一种海洋能收集装置。

背景技术

减少碳排放实现碳中和对环境保护至关重要，而开发清洁的可再生能源是实现这一目标的有效手段。海洋中蕴藏着丰富且清洁的可再生蓝色能源，包括海浪能、潮汐能等。目前，将海浪能转换为电能主要依靠电磁发电机，然而，电磁发电机在低频水波下的能量转换效率很低，限制了其实际应用。摩擦纳米发电机(TENG)在收集低频水波能方面具有明显优势，在有巨大的潜力。

摩擦纳米发电机有接触分离、独立层等工作模式，对于普通的接触分离模式TENG，由于材料磨损，长时间运行后其输出性能会降低，而非接触式独立层模式TENG的表面摩擦电荷在没有电荷补充的情况下会逐渐衰减。因此，需要进一步优化TENG的结构，以实现更高的输出性能和更强的耐用性，并有利于TENG单元的大规模组网，从而能够应用于蓝色能源的大规模收集。

实用新型内容

本申请实施例提供一种海洋能收集装置，以解决应用于海浪能收集的摩擦纳米发电机所存在的耐用性较差、电输出性能较弱的问题。

一方面，本申请实施例提出了一种海洋能收集装置，包括壳体及转动组件，所述壳体为空心柱状结构，所述转动组件设置在所述壳体内部，且所述转动组件能够以所述壳体轴线为转轴转动。所述壳体内壁设置有毛刷和电极组件，所述毛刷与所述电极组件在所述壳体周向上间隔设置，所述电极组件包括至少一个第一电极层和至少一个第二电极层，至少一个所述第一电极层和至少一个所述第二电极层沿所述壳体周向交替排布。所述转动组件面向所述壳体内壁的一侧设置有介电组件，所述介电组件包括至少一个介电层，在所述转动组件转动时，所述介电层与所述毛刷摩擦起电，且所述介电层与所述第一电极层及所述第二电极层发生静电感应。

根据本申请实施例的一个方面，所述电极组件的个数为多个，多个所述电极组件在所述壳体周向上间隔排布。所述介电组件与所述电极组件的个数相同，且一个所述介电组件用于与一个电极组件发生静电感应。

根据本申请实施例的一个方面，相邻所述电极组件之间的圆心角相同，相邻所述介电组件之间的圆心角相同。

根据本申请实施例的一个方面，所述转动组件的个数与所述介电组件的个数相同，一个所述介电组件对应设置在一个所述转动组件上。

根据本申请实施例的一个方面，所述转动组件面向所述壳体内壁的一侧具有凸起，所述凸起的个数与所述介电层的个数相同，一个所述介电层设置在一个所述凸起上。

根据本申请实施例的一个方面，所述壳体内壁设置有安装槽，所述安装槽向远离所述壳体轴线方向凹陷，所述毛刷设置在所述安装槽内。

根据本申请实施例的一个方面，所述转动组件包括安装板、连接臂及定位件，所述连接臂的一端与所述安装板连接，所述连接臂的另一端与所述定位件连接。所述定位件与所述壳体同轴设置，所述介电组件设置在所述安装板面向所述壳体内壁的一侧。

根据本申请实施例的一个方面，所述壳体内部设置有转轴，所述转轴沿所述壳体轴向延伸，所述转动组件套设在转轴上。

根据本申请实施例的一个方面，所述转动组件通过轴承与所述转轴连接，所述轴承采用超润滑陶瓷轴承。