CN204304833U - 船舶用风浪压电发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及船舶用风浪压电发电装置。本实用新型结构为压电片是通过导电胶层固定在悬臂梁表面，且将悬臂梁连接在船体的船沿上，每个压电片的电极面通过导线连接能量转换和储存电路。本实用新型克服了无法高效地同时收集海洋或湖面上的风能和波浪能的发电装置。本实用新型结构简单，能够高效地同时收集风能和波浪能进行压电发电，当凤和波浪冲击悬臂梁压电振子时，将导致压电材料产生较大的弯曲变形，这使得发电量较大，适应性强，且每组悬臂梁将具有更大的承风和承受波浪冲击的面积，且前后及两侧悬臂梁的共振频率不一样，可以吸收更宽频率范围的能量，更加有利于发电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，尤其涉及一种船舶用风浪压电发电装置。
背景技术
随着科学技术的发展，人类对能源的需求与日俱增，能源危机一直是新能源开发的动力。由于广阔的湖面或海洋上蕴藏着巨大的风能和波浪能且随处可得，如果能够有效地利用海洋上的风能和波浪能，将会给我们带来显著的效益。
在本实用新型发明之前，目前，波浪发电装置有很多种形式，根据能量传递方式不同，可以分为机械式、液压式、空气式、电磁式和压电式。其中，压电式比其它几种方式更为简单可靠，且经济环保，成本低。但是，现在还没有一种很好的压电发电装置，能够高效地同时收集海洋或湖面上的风能和波浪能。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制一种船舶上用风浪压电发电装置。
本实用新型的技术方案是：
船舶用风浪压电发电装置，其主要技术特征在于压电片是通过导电胶层固定在悬臂梁表面，且将悬臂梁连接在船体的船沿上，每个压电片的电极面通过导线连接能量转换和储存电路。
所述多个悬臂梁竖向设置，压电片也竖向设置，用盖板通过螺栓、螺母将多个悬臂梁及其上的压电片固定连接在船沿上。
所述多个悬臂梁上端共同连接上质量板，其下端共同连接下质量板。
所述悬臂梁及压电片在船沿上下对称设置。
所述悬臂梁下端设置在略高于水面或与水平面齐平的位置。
所述悬臂梁为复合材料制成，优先选用玻璃纤维/环氧或碳纤维/复合材料层合板。
所述每组悬臂梁的共振频率不同。
所述压电片表面经过绝缘处理。
本实用新型的优点和效果在于结构简单，船舶上用风浪压电发电装置，能够高效地同时收集风能和波浪能进行压电发电，该压电发电装置中悬臂梁压电振子采用了复合材料，由于复合材料具有密度低、比强度和比刚度大的特点，使得可以将悬臂梁压电振子的尺寸做的很大，这样当风和波浪冲击悬臂梁压电振子(悬臂梁及压电片)时，将导致压电材料产生较大的弯曲变形，这使得发电量较大，是一种绿色环保的高能发电装置，能够同时高效地收集海洋或湖面上的风能和波浪能，将其转化为电能，存储在储能装置中，为负载提供电能，且该装置结构简单，发电量大，适应性强，且每组悬臂梁将具有更大的承风和承受波浪冲击的面积，且前后及两侧悬臂梁的共振频率不一样，可以吸收更宽频率范围的能量，更加有利于发电。
附图说明
图1——本实用新型结构原理示意图。
图中各标号表示对应的部件名称如下：
上质量板 1、压电片 2、螺栓 3、悬臂梁 4、下质量板 5、船体 6、船沿 7、盖板 8、螺母 9。
具体实施方式
如图1所示：
船体6上沿着船沿7均匀布置多个悬臂梁4，悬臂梁4在船沿7上下对称布置，每个悬臂梁4上(粘贴)一块压电片2，即压电片2粘贴、贴覆在悬臂梁4根部靠近船沿7处，悬臂梁4及其上粘附的压电片2均竖向设置，多个悬臂梁4的上端共同连接一块上质量板1，多个悬臂梁4的下端共同连接一块下质量板5；多个悬臂梁4及压电片2通过盖板8两端的螺栓孔，经螺栓3、螺母9连接固定在船沿7上，其中船体6两侧每两个悬臂梁4的上端、下端共同连接一块上质量板1、下质量板5，船体6前面每三个悬臂梁4的上端、下端共同连接一块上质量板1、下质量板5，船体6后面每五个悬臂梁4的上端、下端共同连接一块上质量板1、下质量板5，悬臂梁4的下端略高于水面或与水平面齐平。
本实用新型应用过程说明：
工作时，当船体6在海洋上或水面上行驶时，下质量板5会受到波浪的冲击振动，从而使得悬臂梁4发生变形，带动粘贴在其上的压电片2产生形变，根据正压电效应，进行压电发电；与此同时，上质量板1会受到海风的吹动，从而也使得上悬臂梁4发生变形，带动其上的压电片2产生形变，进而压电发电，最后将所有压电片2的电极面，通过导线连接至能量存储和转换装置，供负载使用。
Claims (8)
1.船舶用风浪压电发电装置，其特征在于压电片是通过导电胶层固定在悬臂梁表面，且将悬臂梁连接在船体的船沿上，每个压电片的电极面通过导线连接能量转换和储存电路。
2.根据权利要求1所述的船舶用风浪压电发电装置，其特征在于多个悬臂梁竖向设置，压电片也竖向设置，用盖板通过螺栓、螺母将多个悬臂梁及其上的压电片固定连接在船沿上。
3.根据权利要求1所述的船舶用风浪压电发电装置，其特征在于多个悬臂梁上端共同连接上质量板，其下端共同连接下质量板。
4.根据权利要求1所述的船舶用风浪压电发电装置，其特征在于悬臂梁及压电片在船沿上下对称设置。
5.根据权利要求1所述的船舶用风浪压电发电装置，其特征在于悬臂梁下端设置在略高于水面或与水平面齐平的位置。
6.根据权利要求1所述的船舶用风浪压电发电装置，其特征在于悬臂梁为复合材料制成，即玻璃纤维/环氧或碳纤维/复合材料层合板。
7.根据权利要求1所述的船舶用风浪压电发电装置，其特征在于每组悬臂梁的共振频率不同。
8.根据权利要求1所述的船舶用风浪压电发电装置，其特征在于压电片表面经过绝缘处理。
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2014
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