[发明专利]一种波力压电发电装置

权利要求书

1.一种波力压电发电装置，其特征在于：它包括一波能采集器和一个以上设 置在所述波能采集器上的压电发电单元；

所述波能采集器包括一呈U形的支撑浮体和一浮体，所述支撑浮体将所述浮 体包裹在其中，所述支撑浮体的开口处通过一刚性连杆连接；所述支撑浮体的底 部通过锚索固定在海底，所述支撑浮体上固定设置有一与其尺寸相对应的支撑浮 体框架，所述支撑浮体框架上固定设置有四个支杆，所述四个支杆的顶部固定连 接一采用桁架结构的发电机架，所述发电机架上通过一发电机底板依次固定设置 有一圆筒形的发电机围壁和一发电机顶板；所述浮体上设置有一与其尺寸相对应 的浮体框架，所述浮体框架中部刚性连接有与所述压电发电单元对应设置的传动 轴，每个所述传动轴依次穿过所述发电机底板和发电机顶板；所述浮体框架上固 定设置有四个依次穿过所述发电机底板和发电机顶板的支柱，四个所述支柱顶部 之间通过一连杆固定连接；

每个所述压电发电单元包括布置在所述发电机底板与所述发电机顶板之间的 若干个压电振子和若干个划片，各所述压电振子均匀设置在所述发电机围壁的内 壁上，各所述划片均匀设置在所述传动轴上；各所述压电振子包括一中间层和两 压电片，所述两压电片均设置在所述中间层的根部，且所述两压电片分别设置在 所述中间层的上、下面，并与所述中间层采用悬臂梁结构固定设置在所述发电机 围壁的内壁上。

2.如权利要求1所述的一种波力压电发电装置，其特征在于：纵向相邻的所 述压电振子之间的间隔为5mm～50cm，所述压电振子在所述发电机围壁上布置的最 多数目与其设定的间隔、所述发电机围壁的内径、高度以及波高相关，且沿纵向 每排所述压电振子布置的数目为2～1200个。

3.如权利要求1所述的一种波力压电发电装置，其特征在于：位于所述发电 机围壁最顶部和最底部的压电振子与所述发电机顶板和底板之间的距离都要大于 所述压电振子在所述划片作用下产生的最大挠度的1.2～2.0倍；位于所述传动轴 最顶部和最底部的划片分别与所述发电机顶板和底板之间的距离是所述波能采集 器设计最大行程的一半。

4.如权利要求2所述的一种波力压电发电装置，其特征在于：位于所述发电 机围壁最顶部和最底部的压电振子与所述发电机顶板和底板之间的距离都要大于 所述压电振子在所述划片作用下产生的最大挠度的1.2～2.0倍；位于所述传动轴 最顶部和最底部的划片分别与所述发电机顶板和底板之间的距离是所述波能采集 器设计最大行程的一半。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种波力压电发电装置，其特征在于： 所述划片采用镍、钢或合金钢制成，所述压电振子由两种材料连接制成，其上被 所述压电片所覆盖的区域采用环氧树脂、聚砜或铝合金材料，其余靠近端部的区 域采用铸造锌合金、铜合金、硅、钢或合金钢材料，所述压电振子的自然频率为 10～120Hz。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种波力压电发电装置，其特征在于： 所述划片采用一块磁铁制成，并在所述压电振子端部的上表面两边分别固定另一 块磁铁，与由磁铁制成的所述划片形成非接触式磁力的压电发电单元。

7.如权利要求1或2或3或4所述的一种波力压电发电装置，其特征在于： 所述压电发电单元设置在所述连杆与所述发电机架之间，在所述发电机底板和浮 体框架之间设置一缠绕在各所述支柱上的弹簧。

8.如权利要求5所述的一种波力压电发电装置，其特征在于：所述压电发电 单元设置在所述连杆与所述发电机架之间，在所述发电机底板和浮体框架之间设 置一缠绕在所述支柱上的弹簧。

9.如权利要求1或2或3或4或8所述的一种波力压电发电装置，其特征在 于：各所述压电振子与各所述划片采用呈层布置方式，每一层上的所述压电振子 与所述划片位于同一水平面，且个数相同。

10.如权利要求5所述的一种波力压电发电装置，其特征在于：各所述压电 振子与各所述划片采用呈层布置方式，每一层上的所述压电振子与所述划片位于 同一水平面，且个数相同。

11.如权利要求7所述的一种波力压电发电装置，其特征在于：各所述压电 振子与各所述划片采用呈层布置方式，每一层上的所述压电振子与所述划片位于 同一水平面，且个数相同。