[實用新型]一種基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置

有效

• 申請號: 201720904392.3
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN207033644U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 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

技術領域

本實用新型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，本實用新型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。

實用新型內容

本實用新型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，本實用新型采用如下技術方案：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。

本實用新型是一種基于壓電效應的海洋波浪能發電裝置，整個裝置通過基座固定在淺海，波浪涌動時，受波板前后擺動，驅動中心軸轉動，而傳送鏈條則將中心軸的轉動傳遞到發電裝置的轉軸，轉軸的轉動帶動壓電薄片的運動，而負重塊由于慣性的作用會與壓電薄片產生相對位移，也就使得壓電薄片產生了振動，壓電薄片通過壓電效應在薄片上下表面產生電荷，多個壓電部分同時產生電荷經過調理電路后可實現對電能的儲存或者直接為小功率電子設備供電。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型的裝置能夠將波浪能通過鏈條直接傳遞給壓電發電裝置，實現海洋波浪能的高效回收，能夠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；

(2)本實用新型的裝置內部可按照需求安裝多個壓電發電裝置，可拓展性強，多個壓電部分同時工作，能夠大大提高能量的回收效率；

(3)本裝置的壓電振子密封設置在發電箱內，能夠防止受到海水的腐蝕，大大提高了裝置的使用壽命；

(4)本實用新型的裝置結構簡單，實用性強，重量輕成本低廉，安裝便捷。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構以及部分剖視圖；

圖2為本實用新型的主視圖；

圖3為發電裝置的結構示意圖；

圖4為壓電振子的結構示意圖；