[發明專利]一種利用海洋波浪能的發電裝置

有效

• 申請號: 201710306868.8
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107061121B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 杜洋坤;呂朝鋒;張鶴;沈鳴洲
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;H02N2/18
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩

本發明提供一種利用海洋波浪能的發電裝置包括布設在大堤上的壓電俘能裝置，所述壓電俘能裝置包括壓電結構單元，所述壓電結構單元包括拱形銅板，所述壓電結構單元的內部安裝有多個壓電膜，所述壓電俘能裝置的兩端通過連桿固定在滑軌上，所述壓電俘能裝置經過導線連接至電源控制裝置從而輸出電能。利用本發明的裝置，既可以減輕波浪對大堤的損害，延長壽命，又可以獲得自發的電能供給，減小能源的浪費，獲得巨大的經濟效益。

技術領域

本發明涉及利用海洋波浪能的發電裝置。

背景技術

隨著我國經濟的發展和人們生活水平的快速提高，用電緊缺現象日益凸顯。而我國大陸擁有世界上最長的海岸線，全長約18000公里，另有島岸1.4萬余公里。萬里海岸及島岸線蘊藏著巨大的波浪能，經初步估計，其理論儲量在7000萬kW左右，具有十分廣闊的開發和應用前景。海洋波浪能相比于其他能量還具有生態環保、經濟等優點，如能將其有效利用，將會在我國乃至全世界起到至關重要的作用。

以大堤為例，我國的大堤每天承受波浪不間斷的沖擊，這些沖擊最終會造成對大堤的損害，縮短大堤的使用壽命，在狂風暴雨等惡劣天氣情況下尤其明顯。盡管單次波浪荷載作用的能量對大堤的損害一般來說微乎其微，但是考慮到我國綿長的海岸及島岸堤壩，維護費用十分巨大。據統計，大堤一般20~30年左右就得加固，大堤上巨大的波浪荷載所產生的能量除了增加對大堤的損耗之外，沒有能夠得到有效的利用和轉化，實際上是一種巨大的能源浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用海洋波浪能的發電裝置，能夠利用波浪對大堤造成的應力載荷進行發電，通過結構的設計提高利用波浪的能量利用效率。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是: 一種利用海洋波浪能的發電裝置，包括布設在大堤上的壓電俘能裝置以及電源控制裝置，所述壓電俘能裝置包括壓電結構單元，所述壓電結構單元包括被彎曲成拱形并能夠在一定范圍內彎曲形變的剛性有機材料板，所述壓電結構單元的內部安裝有多個能夠隨剛性有機材料板的彎曲形變而伸縮的PVDF壓電膜，所述壓電俘能裝置經過導線連接至電源控制裝置從而輸出電能。

兩塊剛性有機材料板的上下兩端面均密封覆蓋有用于防水的柔性有機材料膜，使得兩塊剛性有機材料板所包圍的區域形成一個密封防水的空間。

PVDF壓電膜平行布置在壓電結構單元的內部，PVDF壓電膜的兩端通過固定裝置固定在剛性有機材料板的內表面上。

所述剛性有機材料板沿垂直于波浪沖擊方向拱起一定高度。

多個PVDF壓電膜的兩側邊通過壓條以螺栓固定在剛性有機材料板拱起的內表面上，多個PVDF壓電膜沿拱形由內而外長度依次遞增，每個PVDF壓電膜上均設有用于導出電能的導線，導線可以被包覆在柔性有機材料膜之內，防海水侵蝕。

每個壓電結構單元均包括兩個正反向成對設置的剛性有機材料板，這兩個剛性有機材料板分別向外拱起，可以同時承受來自兩個方向的海浪沖擊力，且兩側邊通過軸承連接，形成一個壓電結構單元，多個壓電結構單元依次相連，形成整體的壓電俘能結構，相鄰壓電結構單元之間共用一根軸承。

所述壓電俘能裝置安裝在浮箱上，浮箱包括上下兩根橫向連接桿，兩根橫向連接桿平行設置且其兩端分別固定連接在縱向連接桿上，縱向連接桿通過縱向滑輪及縱向滑輪支架可滑動地安裝在浮箱框架上，浮箱框架架設在大堤堤面上，壓電俘能裝置的上表面始終與水面齊平?；喛梢院芎玫氐挚共ɡ说耐鶑瓦\動，所述橫向滑軌兩端通過滑輪嵌套在俘能裝置固定框架上的豎向滑軌上，配合密閉的發電裝置單元組提供的浮力，可以使壓電俘能裝置隨水面高度自動升降，保持最優的俘電效率；所述壓電俘能裝置通過導線連接至電源控制裝置從而輸出電能。

壓電結構單元的軸承兩端設有固定連接支架，該固定連接支架的端部設有橫向滑輪，固定連接支架套設在橫向連接桿上，其上的橫向滑輪能夠沿橫向連接桿上的橫向滑軌滑動；橫向滑軌的兩端設有橡膠彈簧，橡膠彈簧的一端分別固定在橫向滑軌的軌道端部。