[發明專利]一種基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置

有效

• 申請號: 201710610119.4
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107191314B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王海峰;崔宜梁;張騫;李蒙;孫凱利;郭修宇
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18;H02N2/18
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 史文樊;劉曉

本發明屬于海洋波浪能回收技術領域，具體涉及一種基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置，包括殼體、受波裝置和至少一個發電裝置；受波裝置包括受波板、基座和中心軸，基座設置在殼體一端的內部，并與殼體固定連接，基座上開設有與中心軸相匹配的凹槽，中心軸設置在凹槽內，受波板的一端和中心軸固定連接，另一端穿過殼體的頂板伸到殼體的外部，受波板在海浪的作用下左右擺動，并帶動中心軸在凹槽內轉動。該裝置結構簡單，實用性強，能夠高效回收海洋波浪能，滿足多數小型電子設備的用電需求，對節約資源和環境保護有著積極的作用。

技術領域

本發明屬于海洋波浪能回收技術領域，具體涉及一種基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置。

背景技術

海洋能是人類開始研究較早的能源之一，人們對海洋能的開發從十八世紀末就已經開始，但與其他能源相比，海洋能環境惡劣，發展相對滯后。由于海洋面積占地球總面積的71％，而且海洋能是清潔的可再生能源，是取之不盡、用之不竭的清潔能源，所以各個國家都不斷加大對海洋能的探索投入。隨著科學技術的不斷發展，許多國家特別是海洋能資源豐富的國家對海洋能開發的大力支持，海洋能的開發已有了突飛猛進的發展，我國從20世紀70年代開始也對海洋能發電進行研究且取得了一定的成績。

海洋能雖然儲量極其豐富，但由于目前收集技術成本昂貴和利用效率低下的制約，波浪能的利用一直得不到廣泛的推廣利用。如果能夠得到合理利用，將極大改善我國的能源結構，緩解我國能源短缺問題，保證能源的可持續利用，同時波浪能是清潔無污染的可再生能源，波浪能的合理利用不僅可以解除經濟快速發展受資源短缺的制約，也將會極大地改造我們居住的生活環境，提高人們的生活水平。

隨著壓電技術以及儀器智能化的發展，利用壓電材料的正壓電效應將機械能轉化為電能效率越來越高，本發明將壓電技術用于海洋能發電方向，設計一種簡單方便的基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置，提高海洋波浪能的利用效率。

發明內容

本發明提出基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置，該裝置結構簡單，實用性強，能夠高效回收海洋波浪能，滿足多數小型電子設備的用電需求，對節約資源和環境保護有著積極的作用。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置，包括殼體、受波裝置和至少一個發電裝置；受波裝置包括受波板、基座和中心軸，基座設置在殼體一端的內部，并與殼體固定連接，基座上開設有與中心軸相匹配的凹槽，中心軸設置在凹槽內，受波板的一端和中心軸固定連接，另一端穿過殼體的頂板伸到殼體的外部，受波板在海浪的作用下左右擺動，并帶動中心軸在凹槽內轉動；發電裝置包括發電箱和壓電振子，發電箱設置在殼體的內部并與殼體固定連接，壓電振子包括轉軸、壓電薄片和負重塊，若干個壓電薄片圍繞轉軸均勻設置，壓電薄片的一端與轉軸固定連接，另一端連接有負重塊，壓電振子設置在發電箱內部，能夠在發電箱內繞轉軸轉動，轉軸的一端穿過發電箱的側壁伸到發電箱的外部，轉軸與發電箱的側壁形成密封接觸；中心軸和轉軸通過傳送鏈條傳動。

進一步地，所述中心軸的兩側，在中心軸與凹槽之間均設置有復位彈簧夾。

進一步地，所述轉軸上相鄰的壓電薄片之間的角度大于30°。

進一步地，所述受波板為中空結構，由輕質有機材料構成。

優選地，所述傳送鏈條由耐腐蝕的金屬材料制成。

優選地，所述殼體采由輕質合金制成。

優選地，所述發電箱由耐腐蝕的金屬或有機材料制成。

進一步地，所述殼體的底板的邊角處還對稱設置有支撐柱，支撐柱的末端呈圓錐狀。

進一步地，所述海洋波浪能發電裝置內設置有6組發電裝置，6組發電裝置在殼體內部分成2行設置，每行3組。