CN109495014A - 一种水上波浪能发电毯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水上发电设备技术领域，公开了一种水上波浪能发电毯，包括弹性浮力毯和压电片，所述弹性浮力毯的上端面设有安装容腔，所述压电片设于安装容腔内，所述压电片与压电片之间通过弹性支架相间隔，通过若干所述压电片和弹性支架连接构成发电网，本发明的一种水上波浪能发电毯具有制造成本低、转化效率高、发电量大、方便操作和管理、使用安全可靠、可在水域大面积地安装使用的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及水上发电设备技术领域，尤其涉及一种水上波浪能发电毯。
背景技术
目前，回收海洋水流能量的微型发电装置主要基于卡门漩涡原理，利用压电纤维复合物、聚偏氟乙烯聚合物、离子聚合物等机电转换材料将卡门漩涡产生的梁或带振动转化为电能，回收海洋波浪能量的微型发电装置主要基于惯性运动和冲击作用转化为电能。现有的原理样机都存在很多不完善的地方，如输出功率较低、转化效率不高、制造成本较高等，实际应用中仍存在一些难以克服的问题。例如：中国专利授权公告号CN205714569U，授权公告日2016年11月23日，发明创造名称为一种波浪能发电装置，包括与堤坝连接的竖直轨道，竖直轨道上设有水平柱，水平柱通过滑道式接触机构与波浪能发电机构连接，波浪能发电机构能沿水平柱水平移动；所述堤坝上设有曳引机，曳引机与拉索的一端连接，拉索的另一端绕过第一滑轮后与水平柱连接；曳引机牵引拉索使水平柱沿竖直轨道上下移动，从而使波浪能发电机构上下运动，其不足之处在于，该发电装置固定在堤坝上，安装空间有限，无法进行大面积的安装使用，发电量有限，并且该装置是通过曳引机来控制波浪能发电机上下运动来获取较大的波浪能，操作繁琐且不利于控制，也降低了输出功率和转化效率，提高了饭店成本和制造成本。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的输出功率较低、转化效率不高、制造成本较高的不足，提供了一种制造成本低、转化效率高、发电量大、方便操作和管理、使用安全可靠、可在水域大面积地安装使用的水上波浪能发电毯。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水上波浪能发电毯，包括弹性浮力毯和压电片，所述弹性浮力毯的上端面设有安装容腔，所述压电片设于安装容腔内，所述压电片与压电片之间通过弹性支架相间隔，通过若干所述压电片和弹性支架连接构成发电网。本发明包括弹性浮力毯和压电片两部分，压电片在受到外力发生形变时就能产生电流，从而实现发电，若干压电片通过弹性支架连接成网格，并将连成网格的压电片固定在弹性浮力毯的安装容腔内，弹性浮力毯漂浮在水面上，当波浪袭来时，弹性浮力毯能够随着波浪而发生弯曲扭动，迫使弹性浮力毯内的压电片也跟着一起发生弯曲扭动，从而使压电片在纵向方向上发生形变并产生电流，完成发电，并且由于有弹性支架的存在，使得相邻两压电片在随着弹性浮力毯发生弯曲扭动而相互靠近时，会受到弹性支架在横向方向上的挤压力，从而使压电片发生二次变形，产生更多的电力，提高发电效率，当弹性浮力毯随着波浪发生扭动时，弹性浮力毯内前后位置的压电片就会形成高度差，当这个高度差与波浪的半个波长匹配时，可实现更高的发电功率。
作为优选，所述弹性支架包括内侧的弹性金属条和外侧的橡胶层。弹性金属条固定弹性支架的外形，防止发生不可恢复的变型，橡胶层同时保护弹性支架和压电片受到过大的压力时不被损坏。
作为优选，所述弹性支架的支腿的外端插接有弹性保护套。弹性保护套可作为连接部件，用于将压电片和弹性支架连接起来，也可用做保护部件，防止压电片被弹性支架损坏，一般采用橡胶作为弹性保护套，防止压电片发生漏电而短路，影响波浪能发电毯的使用。
作为优选，所述压电片的端角设有环形凹槽。环形凹槽作为弹性保护套的定位结构，防止弹性保护套从压电片上脱落。
作为优选，所述弹性保护套通过环形凹槽与压电片的端角套接连接。套接连接的弹性保护套便于拆卸和更换。
作为优选，所述安装容腔的开口端固定连接有透明防水膜。透明防水膜将整个安装容腔密封，保护了压电片的安全，也方便工作人员直接观察到安装容腔内的压电片网格的使用状况，及时维修和更换。
作为优选，所述压电片的上端面设有橡胶限位凸点。橡胶限位凸点与透明防水膜上的橡胶限位凸环配合使用，限定压电片的位置，防止滑脱。
作为优选，所述透明防水膜的内侧面设有与橡胶限位凸点相配合的橡胶限位凸环。橡胶限位凸环和橡胶限位凸点配合使用，达到纤维的作用。
作为优选，所述弹性浮力毯与弹性浮力毯之间通过卡扣和卡环结构可拆卸连接。通过卡扣和卡环的连接，可将大量的水上波浪能发电毯连接起来，放置于水面上使用，实现大面积的发电，提高了了水域面积的利用率，并且更加便于管理，也不容易被波浪冲走，使用更加方便安全。
作为优选，所述压电片为双晶压电片。
作为优选，所述弹性浮力毯的外边缘固定连接有锚钩。锚钩可将水上波浪能发电毯牢牢固定在水平面上，防止被波浪冲走。
因此，本发明的一种水上波浪能发电毯具有以下优点：制造成本低、转化效率高、发电量大、方便操作和管理、使用安全可靠、可在水域大面积地安装使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为压电片之间连接结构的示意图。
图3为本发明中的弹性浮力毯的局部剖视图。
图4为图3中k部位的局部放大图。
图5为压电片之间连接结构的局部剖视图。
其中：弹性浮力毯1、压电片2、安装容腔3、弹性支架4、弹性保护套5、环形凹槽6、透明防水膜7、橡胶限位凸点8、橡胶限位凸环9、卡扣10、卡环11、锚钩12。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1、2、3、4、5所示，一种水上波浪能发电毯，其中：
一种水上波浪能发电毯，包括弹性浮力毯1和压电片2，弹性浮力毯的上端面设有安装容腔3，压电片设于安装容腔内，压电片与压电片之间通过弹性支架4相间隔，通过若干压电片和弹性支架连接构成发电网。本发明包括弹性浮力毯和压电片两部分，压电片在受到外力发生形变时就能产生电流，从而实现发电，若干压电片通过弹性支架连接成网格，并将连成网格的压电片固定在弹性浮力毯的安装容腔内，弹性浮力毯漂浮在水面上，当波浪袭来时，弹性浮力毯能够随着波浪而发生弯曲扭动，迫使弹性浮力毯内的压电片也跟着一起发生弯曲扭动，从而使压电片在纵向方向上发生形变并产生电流，完成发电，并且由于有弹性支架的存在，使得相邻两压电片在随着弹性浮力毯发生弯曲扭动而相互靠近时，会受到弹性支架在横向方向上的挤压力，从而使压电片发生二次变形，产生更多的电力，提高发电效率，当弹性浮力毯随着波浪发生扭动时，弹性浮力毯内前后位置的压电片就会形成高度差，当这个高度差与波浪的半个波长匹配时，可实现更高的发电功率。弹性支架包括内侧的弹性金属条和外侧的橡胶层。弹性金属条固定弹性支架的外形，防止发生不可恢复的变型，橡胶层同时保护弹性支架和压电片受到过大的压力时不被损坏。弹性支架的支腿的外端插接有弹性保护套5。弹性保护套可作为连接部件，用于将压电片和弹性支架连接起来，也可用做保护部件，防止压电片被弹性支架损坏，一般采用橡胶作为弹性保护套，防止压电片发生漏电而短路，影响波浪能发电毯的使用。压电片的端角设有环形凹槽6。环形凹槽作为弹性保护套的定位结构，防止弹性保护套从压电片上脱落。弹性保护套通过环形凹槽与压电片的端角套接连接。套接连接的弹性保护套便于拆卸和更换。安装容腔的开口端固定连接有透明防水膜7。透明防水膜将整个安装容腔密封，保护了压电片的安全，也方便工作人员直接观察到安装容腔内的压电片网格的使用状况，及时维修和更换。压电片的上端面设有橡胶限位凸点8。橡胶限位凸点与透明防水膜上的橡胶限位凸环配合使用，限定压电片的位置，防止滑脱。透明防水膜的内侧面设有与橡胶限位凸点相配合的橡胶限位凸环9。橡胶限位凸环和橡胶限位凸点配合使用，达到纤维的作用。弹性浮力毯与弹性浮力毯之间通过卡扣10和卡环11结构可拆卸连接。通过卡扣和卡环的连接，可将大量的水上波浪能发电毯连接起来，放置于水面上使用，实现大面积的发电，提高了了水域面积的利用率，并且更加便于管理，也不容易被波浪冲走，使用更加方便安全。弹性浮力毯的外边缘固定连接有锚钩12。锚钩可将水上波浪能发电毯牢牢固定在水平面上，防止被波浪冲走。
本发明的一种水上波浪能发电毯具有制造成本低、转化效率高、发电量大、方便操作和管理、使用安全可靠、可在水域大面积地安装使用的有益效果。
Claims (10)
1.一种水上波浪能发电毯，其特征是，包括弹性浮力毯和压电片，所述弹性浮力毯的上端面设有安装容腔，所述压电片设于安装容腔内，所述压电片与压电片之间通过弹性支架相间隔，通过若干所述压电片和弹性支架连接构成发电网。
2.根据权利要求1所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述弹性支架包括内侧的弹性金属条和外侧的橡胶层。
3.根据权利要求1或2所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述弹性支架的支腿的外端插接有弹性保护套。
4.根据权利要求1所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述压电片的端角设有环形凹槽。
5.根据权利要求3所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述弹性保护套通过环形凹槽与压电片的端角套接连接。
6.根据权利要求1所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述安装容腔的开口端固定连接有透明防水膜。
7.根据权利要求1或4所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述压电片的上端面设有橡胶限位凸点。
8.根据权利要求6所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述透明防水膜的内侧面设有与橡胶限位凸点相配合的橡胶限位凸环。
9.根据权利要求1所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述弹性浮力毯与弹性浮力毯之间通过搭扣和搭环结构可拆卸连接。
10.根据权利要求1或4所述的一种水上波浪能发电毯，其特征是，所述压电片为双晶压电片。
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