一种波浪能发电装置的制作方法

本发明涉及新能源，特别是涉及一种基于压电效应的装配式波浪能发电装置。

背景技术：

1、能源危机和环境问题令清洁可再生能源的研究备受关注。太阳能、风能、海洋能是重要的可再生清洁能源，其中，海洋蕴藏着巨大的能量，主要可分为潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等，而波浪能是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一，且由于以机械能形式存在，开发过程对环境影响较小，被认为是品质最高的海洋能。

2、海洋能虽然储量极其丰富，但目前受到收集技术成本昂贵和利用效率低下的制约，波浪能的开发利用一直得不到推广。现有的波浪能技术主要基于电磁发电机，具有在高频时发电效率高，高耐久性、使用寿命长的优点，但是对于波浪能这种低频、随机的能量收集效率较低，并且成本高、安装维护困难。

3、另一方面，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，若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压电装置，可提高海洋能的利用率。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种波浪能发电装置，利用压电效应进行波浪能发电，提高对低频、随机、高熵的波浪能利用效率，降低成本。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种波浪能发电装置，包括用于漂浮于海面的浮台，所述浮台的内部设有电力收集装置，所述浮台上设有若干柔性压电杆，所述柔性压电杆包括竖直插接于所述浮台上的弹性管，所述弹性管内部交错设置有刚体和压电陶瓷片，所述压电陶瓷片与所述电力收集装置电连接，在波浪的作用下，所述弹性管弯曲变形并进行涡激振动，所述压电陶瓷片受所述刚体挤压变形产生电力。

4、优选地，所述浮台由若干浮台单元拼接而成，每个所述浮台单元的内部均设有电力收集单元，各所述电力收集单元之间电连接。

5、优选地，所述浮台单元的侧边设有钢缆索，各所述浮台单元通过所述钢缆索拼接。

6、优选地，所述浮台上设有用于将其固定的柔性系泊系统。

7、优选地，若干所述柔性压电杆呈阵列状分布，且各所述柔性压电杆之间的横向间距及纵向间距均相同。

8、优选地，所述柔性压电杆的外径为d，相邻的两个所述柔性压电杆之间的间距为s，s＝(3～6)d。

9、优选地，所述柔性压电杆的长度为l，相邻的两个所述柔性压电杆之间的间距为s，l＝(5～10)s。

10、优选地，所述刚体为圆柱形，所述刚体的直径为d，所述压电陶瓷片的厚度为h，d＝(0.8～0.9)h。

11、优选地，所述柔性压电杆的外径为d，所述刚体的直径为d，d＝(0.3～0.4)d。

12、本发明实施例的一种波浪能发电装置，与现有技术相比，其有益效果在于：通过在漂浮于海面的浮台上设置若干柔性压电杆，在浮台的内部设置电力收集装置，同时柔性压电杆的弹性管内部交错设置有刚体和压电陶瓷片，所述压电陶瓷片与所述电力收集装置电连接，在波浪的作用下，弹性管弯曲变形并进行涡激振动，压电陶瓷片受所述刚体挤压变形产生电力，产生的电力通过电力收集装置收集，并通过海上升压站对产生的电能进行升压，最终将升压后电能通过电缆送出，从而实现了利用压电效应进行波浪能发电，提高了对低频、随机、高熵的波浪能利用效率，降低了成本。

技术特征：

1.一种波浪能发电装置，其特征在于：包括用于漂浮于海面的浮台，所述浮台的内部设有电力收集装置，所述浮台上设有若干柔性压电杆，所述柔性压电杆包括竖直插接于所述浮台上的弹性管，所述弹性管内部交错设置有刚体和压电陶瓷片，所述压电陶瓷片与所述电力收集装置电连接，在波浪的作用下，所述弹性管弯曲变形并进行涡激振动，所述压电陶瓷片受所述刚体挤压变形产生电力。

2.如权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述浮台由若干浮台单元拼接而成，每个所述浮台单元的内部均设有电力收集单元，各所述电力收集单元之间电连接。

3.如权利要求2所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述浮台单元的侧边设有钢缆索，各所述浮台单元通过所述钢缆索拼接。

4.如权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述浮台上设有用于将其固定的柔性系泊系统。

5.如权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：若干所述柔性压电杆呈阵列状分布，且各所述柔性压电杆之间的横向间距及纵向间距均相同。

6.如权利要求5所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述柔性压电杆的外径为d，相邻的两个所述柔性压电杆之间的间距为s，s＝(3～6)d。

7.如权利要求6所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述柔性压电杆的长度为l，相邻的两个所述柔性压电杆之间的间距为s，l＝(5～10)s。

8.如权利要求1-7任一项所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述刚体为圆柱形，所述刚体的直径为d，所述压电陶瓷片的厚度为h，d＝(0.8～0.9)h。

9.如权利要求8所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述柔性压电杆的外径为d，所述刚体的直径为d，d＝(0.3～0.4)d。

技术总结本发明涉及新能源技术领域，公开了一种波浪能发电装置，包括用于漂浮于海面的浮台，所述浮台的内部设有电力收集装置，所述浮台上设有若干柔性压电杆，所述柔性压电杆包括竖直插接于所述浮台上的弹性管，所述弹性管内部交错设置有刚体和压电陶瓷片，所述压电陶瓷片与所述电力收集装置电连接，在波浪的作用下，所述弹性管弯曲变形并进行涡激振动，所述压电陶瓷片受所述刚体挤压变形产生电力。本发明提供的波浪能发电装置，在波浪的作用下，弹性管弯曲变形并进行涡激振动，压电陶瓷片受所述刚体挤压变形产生电力，从而实现了利用压电效应进行波浪能发电，提高了对低频、随机、高熵的波浪能利用效率，降低了成本。技术研发人员：赵永发,刘东华,马兆荣,任灏,李伟科,郑灿,王金玺,徐璐,朱容宽受保护的技术使用者：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9