[实用新型]海浪及风力发电设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源设施领域，特别涉及一种海浪及风力发电设备。

背景技术

当今世界能源紧张，寻找新的能源问题是世人最为迫切的渴求，特别是寻找地球上再生能源更是人们所追求的目标。地球上海洋的波浪是一种蕴藏着巨大的能量，人们不断努力寻找各种各样的方法，去开发这一巨大的再生能源而实践探索，开发出多种类型的发电装置。

国内外学者提出了多种海浪发电方式，大多利用各类机械装置将海浪的往复直线运动转换成旋转运动，进而由旋转电机进行能量转换，或者使用直线电机将进行能量转换。但不管是采用旋转电机还是直线电机，由于海浪运动速度较慢，发电机体积和质量一般较大，制造成本较高，若使用传统齿轮箱进行增速，增加发电机动子速度，必然会带来系统效率降低，需要定期维护等问题。

现有的风轮发电装置，一般都包含一个风轮机构，受水面发电应用环境的影响，风轮机构的安装高度受到限制，同时在诸如航标等浮动平台上，风轮机构的固定本身就有一定难度。风轮机构暴露在空气之中，并且有一定的高度，容易受到风浪的袭击而损坏，导致无法工作， 浮动平台供电，尤其是远离海岸线的位置，维护起来非常困难。另外风轮机构等成本较高，并且风轮发电方式还存在一个最小启动风速，低于该风速，将不能正常工作。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种使用海浪、风力发电的装置,该装置还可以用做水力、振动能等可再生能源发电装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种海浪及风力发电设备，包括一个封闭的腔体、至少三个微发电结构体；所述的微发电结构体固定在腔体的内壁上，其中的三个微发电结构所在轴向线成三维正交状态；所述的腔体的内空间大小应能支持本装置漂浮在水面上；所述的微发电结构体由弹性部件、压电材料、永磁铁和线圈组成；所述的压电材料固定在弹性部件外表面；所述的弹性部件同时驱动两个发电单元对外输出电能，一个利用压电材料的正压电效应输出电能，另一个利用电磁感应原理输出电能。

作为进一步优化，弹性部件可以是悬臂梁，悬臂梁的一端为固定端,另一端为自由端，所述自由端产生与悬臂梁上下表面垂直的运动。

作为进一步优化，弹性部件也可以是弹簧，弹簧的一端为固定端,另一端为自由端，所述自由端产生与弹簧伸缩方向一致的运动。

作为进一步优化，使用悬臂梁作为弹性部件时，可以是永磁铁与悬臂梁的自由端相连，随自由端一起做与悬臂梁上下表面垂直的运动; 所述线圈位置固定，位于永磁铁的磁场范围之内；永磁铁随悬臂梁自由端一起运动时，线圈中的磁感应强度发生变化，从而输出电能。

作为进一步优化，使用悬臂梁作为弹性部件时，也可以是线圈与悬臂梁的自由端相连，随自由端一起做与悬臂梁上下表面垂直的运动; 所述永磁铁位置固定；所述的线圈位于永磁铁的磁场范围之内；线圈随悬臂梁自由端一起运动时，线圈中的磁感应强度发生变化, 从而输出电能。

作为进一步优化，使用弹簧作为弹性部件时，可以是永磁铁与弹簧的自由端相连，随自由端一起做与弹簧伸缩方向一致的运动; 所述线圈位置固定，位于永磁铁的磁场范围之内；永磁铁随弹簧自由端一起运动时，线圈中的磁感应强度发生变化，从而输出电能。

作为进一步优化，使用弹簧作为弹性部件时，也可以是线圈与弹簧的自由端相连，随自由端一起做与弹簧伸缩方向一致的运动; 所述永磁铁位置固定；所述的线圈位于永磁铁的磁场范围之内；线圈随弹簧自由端一起运动时，线圈中的磁感应强度发生变化, 从而输出电能。

作为进一步优化，永磁铁可以是条形磁铁，从线圈中央穿过。

作为进一步优化，永磁铁也可以是U型磁铁，线圈的一部分位于磁铁的U型空隙中。

作为进一步优化，微发电结构体还包括两个整流电路，压电材料的电能输出端和线圈的电能输出端分别连接在整流电路的输入端。

本发明创造与现有技术相比，具有如下特征：

1、海浪、风能、振动能都是清洁能源，不会产生化学污染，是一种取之不尽的能源。

2、本实用新型整体使用漂浮结构，对海水深度不做要求，既可以部署在近海岸边，又可以部署在远离海岸线的区域，施工容易、对环境破坏小。

3、本实用新型不受海浪强度限制，转换效率高，可充分地利用小、中、大海浪的波能发电。