[实用新型]一种利用海洋能发电的柔性压电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋波浪能收集技术领域，具体涉及一种利用海洋能发电的柔性压电装置。

背景技术

海洋能是人类开始研究较早的能源之一，人们对海洋能的开发从十八世纪末就已经开始，但与其它能源相比，海洋能环境恶劣，发展相对滞后。由于海洋面积占地球总面积的71％，而且海洋能是清洁的可再生能源，是取之不尽、用之不竭的清洁能源，所以各个国家都不断加大对海洋能的探索投入。随着科学技术的不断发展，许多国家特别是海洋能资源丰富的国家对海洋能开发的大力支持，海洋能的开发已有了突飞猛进的发展，我国从20世纪70年代开始也对海洋能发电进行研究且取得了一定的成绩。

海洋能虽然储量极其丰富，但由于目前收集技术成本昂贵和利用效率低下的制约，波浪能的利用一直得不到广泛的推广利用。如果能够得到合理利用，将极大改善我国的能源结构，缓解我国能源短缺问题，保证能源的可持续利用，同时波浪能是清洁无污染的可再生能源，波浪能的合理利用不仅可以降低经济快速发展受资源短缺的制约程度，也将会极大地改善我们居住的生活环境，提高人们的生活水平。

随着压电技术的发展，压电材料越来越多元化，利用压电材料的正压电效应将机械能转换为电能的转换效率越来越高，进而受到人们的青睐。海洋能作为一种用之不竭且清洁的能源，将压电技术用于海洋能发电方向，设计简单方便的利用海洋能发电的柔性压电装置，可提高海洋能的利用率。

实用新型内容

本实用新型提出一种利用海洋能发电的柔性压电装置，该装置结构简单，实用性强，能够高效回收海洋波浪能，满足多数小型电子设备的用电需求，对节约资源和环境保护有着积极的作用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种利用海洋能发电的柔性压电装置，包括气囊和压电发电装置；压电发电装置包括圆柱形壳体、柔性压电片和负重块，壳体的上表面与气囊之间形成密封空间，壳体的下表面通过绳索与水底处的系泊装置相连，柔性压电片的一端与壳体上表面的内侧连接，另一端连接有负重块，一组柔性压电片包括至少一个柔性压电片，相同组内的柔性压电片沿壳体上表面的径向均匀布置，不同组内的柔性压电片沿壳体上表面的圆心周向均匀设置。

进一步地，所述气囊为半球形或者半椭球形，气囊的边缘与壳体上表面的边缘密封连接。

优选地，所述气囊采用轻质有机材料制成。

进一步地，所述柔性压电片为压电薄膜，柔性压电片与壳体上表面的内侧连接固定。

进一步地，所述负重块的材质为纯金属或合金，负重块与柔性压电片紧固连接。

优选地，所述壳体的材质为轻质有机材料。

优选地，所述绳索为锚绳或缆绳，所述系泊装置为单点系泊系统。

本实用新型的利用海洋能发电的柔性压电装置与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的装置转化效率高，能够将波浪的涌动直接转化为柔性压电片的机械运动，这种设计可以减少中间的传动环节，进而提高波浪能到电能的转化率；

(2)本实用新型的装置利用率高，海洋各个方向的波浪涌动能够带动气囊上下浮动，进而引起不同方向的柔性压电片摆动产生电能，而且本实用新型的装置可以充分采集海洋各个方向的来波，无论是较强的波浪，还是较弱的海水波动，抑或是洋流的冲击，本实用新型的装置均能够采集到并将其转化为电能；

(3)本实用新型的装置结构简单，成本低廉，易于安装，能够广泛使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为压电发电装置的示意图；

图3为压电发电装置的俯视图；

上述图中：1-气囊；2-压电发电装置；21-壳体；22-柔性压电片；23-负重块；3-绳索；4-系泊装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。