CN106953544A - 一种利用波浪能的发电装置 - Google Patents

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沈暗明
陈锐
杜丘美
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/185—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators using fluid streams

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Abstract

本发明公开了一种利用波浪能的发电装置，它包括架设装置、浮箱和至少一个压电结构单元，架设装置为匚形弯杆（1），匚形弯杆（1）的折口上、下端均与岸上的固定桩连接，匚形弯杆的竖向杆穿通浮箱（3）并与浮箱（3）滑动配接；浮箱（3）通过支撑杆（4）支撑条形板（2），所述压电结构单元包括悬臂振动板（6）、连杆（7）和浮球（8），浮球（8）通过连杆（7）固定在悬臂振动板（6）的活动端，悬臂振动板（6）的固定端与浮箱上方的条形板（2）固定，悬臂振动板的上、下表面设有压电片（9）。本发明的有益效果是：由波浪推动悬臂振动板上的压电片弯曲变形，把波浪所具有的动能和势能转化为电能，获得了绿色能源。

Description

一种利用波浪能的发电装置
技术领域
本发明属于新能源开发的技术领域，具体涉及一种利用波浪能的发电装置。
背景技术
随着国民经济的快速发展，我国已成为能源生产和消费大国，电力供应不足成为制约国民经济发展的重要因素。现阶段我国正在大力推行优化电力结构，促进能源升级，波浪能发电顺应了社会发展趋势，尤其能有效缓解我国东部沿海地区的电力短缺。
据中国沿海海洋观测台资料估算统计，全球有经济价值的波浪能开采量估计为1～10亿千瓦，中国波浪能的理论储量为7000万千瓦左右，其中浙江、福建、广东和中国台湾沿海为波浪能丰富的地区。波浪能具有能量密度高，分布面广等优点，并且是一种最易于直接利用、取之不竭的可再生清洁能源。随着石化能源的不断枯竭，逐步利用可持续的清洁能源已经成为发展的必由之路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用波浪能的发电装置，它能够有效利用海洋、河流表面波浪所具有的动能和势能，由机械能转变为电能。
本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括架设装置、浮箱和至少一个压电结构单元，架设装置为匚形弯杆，匚形弯杆的折口上、下端均与岸上的固定桩连接，匚形弯杆的竖向杆穿通浮箱并与浮箱滑动配接；浮箱通过支撑杆支撑条形板，所述压电结构单元包括悬臂振动板、连杆和浮球，浮球通过连杆固定在悬臂振动板的活动端，悬臂振动板的固定端与浮箱上方的条形板固定，悬臂振动板的上、下表面设有压电片。
本发明的原理是：架设装置作为固定平台，水面产生波浪时，由浮球通过连杆带动悬臂振动板发生变形，贴在悬臂振动板上、下表面的压电片便可将悬臂振动板的变形能量转变为电能。获得的电能通过导线引出供储存或使用。
本发明的有益效果是：由波浪推动悬臂振动板上的压电片弯曲变形，把波浪所具有的动能和势能转化为电能，获得了绿色能源。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图2为图1中浮球的内部结构示意图。
图中： 1.匚形弯杆；2.条形板；3. 浮箱；4.支撑杆； 6.悬臂振动板；7.连杆；8.浮球；9.压电片；10.光控开关；11. 彩色LED灯。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，本实施例包括架设装置、浮箱和至少一个压电结构单元，架设装置为匚形弯杆1，匚形弯杆1的折口上、下端均与岸上的固定桩连接，匚形弯杆的竖向杆穿通浮箱3并与浮箱3滑动配接；浮箱3通过支撑杆4支撑条形板2，所述压电结构单元包括悬臂振动板6、连杆7和浮球8，浮球8通过连杆7固定在悬臂振动板6的活动端，悬臂振动板6的固定端与浮箱上方的条形板2固定，悬臂振动板的上、下表面设有压电片9。
浮箱3的浮力能够支撑压电结构单元的重力，浮箱3由匚形弯杆的竖向杆穿通，确保浮箱无剧烈震荡，保证结构稳定，提高发电效率。匚形弯杆的竖向杆与浮箱3滑动配接，浮箱能随水面升降，保证整个装置始终悬浮于水面之上，最大程度利用波浪能。
压电结构单元的个数和匚形弯杆的数目根据实际情况选定，如图1所示的实施例中，压电结构单元的数目有14个；匚形弯杆有3根，浮箱3中部和两端部各对应穿通一根匚形弯杆1。。
上述压电片9选用PZT压电片，PZT压电片在悬臂振动板6上、下表面按矩阵式排布。PZT压电片表层用环氧树脂做防水处理，用以防止水流侵蚀。悬臂振动板两端均用螺栓连接，方便拆卸和更换。
为了保证本发明的抗水流侵蚀防护能力，架设装置、浮箱3、连杆7、浮球8和悬臂振动板6均采用防水、防腐、耐疲劳的有机材料制成。
如图2所示，浮球8内部安装有光控开关10和彩色LED灯11，光控开关10能控制彩色LED灯11发光。彩色LED灯11电能来自压电结构单元产生的电能，夜间做景观照明，美观大方，环保生态。

Claims (4)

1.一种利用波浪能的发电装置，其特征是：包括架设装置、浮箱和至少一个压电结构单元，架设装置为匚形弯杆（1），匚形弯杆（1）的折口上、下端均与岸上的固定桩连接，匚形弯杆的竖向杆穿通浮箱（3）并与浮箱（3）滑动配接；浮箱（3）通过支撑杆（4）支撑条形板（2），所述压电结构单元包括悬臂振动板（6）、连杆（7）和浮球（8），浮球（8）通过连杆（7）固定在悬臂振动板（6）的活动端，悬臂振动板（6）的固定端与浮箱上方的条形板（2）固定，悬臂振动板的上、下表面设有压电片（9）。
2.根据权利要求1所述的利用波浪能的发电装置，其特征是：浮箱（3）中部和两端部各对应穿通一根匚形弯杆（1）。
3.根据权利要求2所述利用波浪能的发电装置，其特征是：所述压电片（9）选用PZT压电片，PZT压电片在悬臂振动板（6）上、下表面按矩阵式排布。
4.根据权利要求2或3所述利用波浪能的发电装置，其特征是：所述浮球（8）内部安装有光控开关（10）和彩色LED灯（11），光控开关（10）控制彩色LED灯（11）。
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