[發明專利]一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置

有效

• 申請號: 201510410041.2
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105041558B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 杜小振;朱文斗;張燕;于紅;趙繼強;張龍波
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;H02N2/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 陳海濱

1.一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：包括自動調向波浪能采集機構、氣壓儲能機構、氣驅壓電發電機構以及用于傳遞氣驅壓電發電機構的電能的多自由度電刷機構；所述自動調向波浪能采集機構包括振蕩水柱式波浪能采集器、調向尾翼以及對振蕩水柱式波浪能采集器進行安裝定位的定位部，所述振蕩水柱式波浪能采集器包括波浪能采集部及與所述定位部相連的連接部，連接部設置在波浪能采集部的背面，且連接部的背面與調向尾翼相連，所述波浪能采集部包括振蕩水柱氣室；所述氣壓儲能機構包括壓力蓄能器，振蕩水柱氣室通過進氣管道與壓力蓄能器連通；所述氣驅壓電發電機構包括壓電片以及用于對壓電片進行擠壓的擠壓驅動部；所述氣驅壓電發電機構設置在壓力蓄能器的頂端，所述擠壓驅動部包括兩個背對設置的氣缸，各氣缸的外圍均設置有外部供氣管路，外部供氣管路與出氣管道連通，各外部供氣管路上均設置有換向閥，各氣缸的內部均設置有內部管路、閥控制管路和活塞，兩個氣缸的兩個活塞通過一根驅動軸相連，上述壓電片有兩組，其中一組安裝在驅動軸的一端、另外一組安裝在驅動軸的另一端。

2.根據權利要求1所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：所述波浪能采集部還包括波浪能進出口，波浪能進出口與振蕩水柱氣室相連通，振蕩水柱氣室的頂端開設有吸氣口和排氣口，吸氣口上安裝有進氣單向閥，排氣口上安裝有雙作用閥，所述雙作用閥包括安全閥和排氣單向閥，排氣單向閥與上述進氣管道相連通。

3.根據權利要求1所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：所述連接部包括固連在振蕩水柱氣室背面的轉柱，所述定位部包括立柱，立柱的上部穿入轉柱的內部，立柱的下部與水泥塊固連，立柱的上部與轉柱之間設置有套筒，所述轉柱的底端設置有擋板，套筒與擋板固連。

4.根據權利要求3所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：所述多自由度電刷機構設置在轉柱的頂端，多自由度電刷機構包括兩根相互平行的定位桿，兩根定位桿的相向內側均開設有滑槽，兩根定位桿之間設置有可沿滑槽上下移動的T型連桿，T型連桿的下部套置有電刷芯和電刷外殼，電刷芯安裝在上述立柱的頂端，電刷芯外側設置有兩個滑環，滑環和電刷芯均套置在上述電刷外殼內，電刷外殼的一側設置有兩個碳刷，碳刷外側設置有碳刷蓋。

5.根據權利要求1所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：各壓電片的截面均呈圓形，兩組壓電片分別固定在由四個等弧度的絕緣固定殼和兩個等弧度的電極組成的圓柱筒內，兩個電極分別位于圓柱筒的頂端和底端，四個絕緣固定殼分別以圓柱筒的中心線為對稱軸兩兩對稱，兩個電極分別與電纜相連并將產生的電能傳遞至電纜。

6.根據權利要求5所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：各所述絕緣固定殼上均開設有用于安裝壓電片的圓弧形槽，絕緣固定殼和電極組成的圓柱筒的外側還套有一個鋼管套筒。

7.根據權利要求2所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：所述吸氣口有兩個。

8.根據權利要求1所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：所述壓力蓄能器的外輪廓呈橢球狀，壓力蓄能器兼做基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置的浮體。

9.根據權利要求3所述的一種基于壓電效應的振蕩水柱式波浪能發電裝置，其特征在于：所述調向尾翼包括擺桿，擺桿的一端與轉柱相連、另一端設置有擺片。