CN117189452A - 一种多自由度波浪能发电装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多自由度波浪能发电装置及设备，包括框架单元；还包括第一能量收集单元，其包括壳体组件以及俘能组件，所述俘能组件设于所述壳体组件内；第二能量收集单元，其包括第一摩擦换能件和第二摩擦换能件，所述第二能量收集单元还包括缓冲件，所述缓冲件设于所述连接柱，且所述缓冲件位于所述壳体组件与所述底座之间；能量转换单元，其包括电磁换能组件和压电换能组件。本发明具有较高的传动效率，并且能量损失较小，能够收集六个自由度上全方位运动的波浪能，在较大程度上将波浪带来的势能转化为机械能，并由机械能转化为电能并完成输出，从而实现了波浪能的高功率密度输出和高的能量转换效率，由此实现对波浪能的充分收集和利用。

Description

一种多自由度波浪能发电装置及设备

技术领域

本发明涉及波浪能发电技术领域，尤其是指一种多自由度波浪能发电装置及设备。

背景技术

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。地球上70.8％的面积被海水所覆盖，海洋波浪的能量资源丰富。如今人类对能源的需求不断加大，非可再生能源的储量日益减少，各种可再生能源的利用工作受到越来越多的重视，发掘波浪能的潜力、利用海洋中波浪能进行发电这项研究还有很大的发展空间。波浪能收集目前主要有两种类型：一种是能量收集装置直接与海水接触，通过运动的海水直接驱动能量转换装置；另一种是能量收集装置集成在搭载平台内部，通过收集平台受到波浪作用产生的振动能量，间接地收集波浪能。间接收集波浪能的装置发展较晚，现有的种类并不多，多以单一方向俘能、单一机制换能为主。目前，人类为了监测和开发海洋的需要，将这种间接收集波浪能的装置集成在海上监测装备中，在远海地区进行能源收集，为这些设备平台中耗能小的元件供电并延长设备的使用周期，对海洋的监测和开发具有重要意义。现有的装置一般采用电磁发电、摩擦发电或压电发电三种方式中的其中一种进行波浪能发电。由于海洋波浪振动具有频率低、空间中振动波形复杂的特点，这种电磁发电能量收集装置的磁体振动频率低，且只能单一方向运动，使得磁通量的变化率较小，影响了发电输出。摩擦式发电类型是通过两种材料的表面相互接触和分离，根据摩擦生电和静电感应的耦合来实现电能输出。一般是在波浪振动产生的外力作用下，通过某种方式，如在平面上自由滚动小球相互撞击摩擦等，使两种不同的材料表面产生接触和分离，产生电能并输出。由于海洋中海浪振动具有频率极低的特点,一般小于5Hz，甚至在1Hz以下，且不同海域的差别极大，在空间中的振动波形复杂，使得摩擦材料表面的接触和分离的频率较低，且接触面小，相互间刚体撞击也极大损失了能量，所以输出的电能较低。压电发电由于自身压电材料的刚度原因，难以响应低频运动激励，导致了其在低频环境下输出能量较少。

现有技术的不足在于，采用单一类型的能量收集装置的输出功率很大程度上取决于振动频率的高低。在海浪的低频振动环境下，难以实现高功率密度输出和较高的能量转换效率，且因海洋波浪的振动频率单一，频带较窄，从而现有装置响应激励的自由度也受限。对于不同的海域，需要进行专门化设计。并且现有的单一类型的能量收集装置对于多维度激励，不能进行较为全面响应，导致对海洋波浪能的利用率也受到限制，无法实现对波浪能的充分收集与利用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种多自由度波浪能发电装置及设备，通过对摇动俘能机制与垂荡俘能机制的复合设计，同时融合了电磁换能、压电换能、摩擦换能三种换能机制，实现对波浪能的高效率转换和收集。针对不同海域的特点可进行摇动俘能物理特性上的调节以及垂荡频率物理特性上的调节，较大程度地将波浪带来的势能转化机械能，并将机械能转化为电能并输出，实现了波浪能的高功率密度输出和高的能量转换效率，由此能够实现对波浪能的充分收集和利用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多自由度波浪能发电装置，包括，

框架单元，其包括底座、顶盖、以及多个连接柱，所述底座与所述顶盖通过多个所述连接柱相连；

第一能量收集单元，其包括壳体组件以及俘能组件，所述壳体组件与所述连接柱滑动连接，所述俘能组件设于所述壳体组件内；

第二能量收集单元，其包括第一摩擦换能件和第二摩擦换能件，所述第一摩擦换能件与所述第一能量收集单元的底部相连，所述第二摩擦换能件与所述底座之间弹性连接，所述第二能量收集单元还包括缓冲件，所述缓冲件设于所述连接柱，且所述缓冲件位于所述壳体组件与所述底座之间；

能量转换单元，其设于所述壳体组件内，所述能量转换单元包括电磁换能组件和压电换能组件，所述电磁换能组件及所述压电换能组件与所述俘能组件相配合；

通过所述第一能量收集单元和所述第二能量收集单元俘获的机械能传递至所述能量转换单元后转化为电能。

在本发明的一个实施例中，所述壳体组件包括相互连接的上壳体与下壳体，所述上壳体的内壁沿周向均匀凸设多个安装部，所述电磁换能组件包括多个电磁换能件，所述电磁换能件设置在所述安装部，所述电磁换能件的底部还设有齿轮，所述压电换能组件包括设于所述上壳体的十字悬臂梁，所述十字悬臂梁的末端设有磁性件。

在本发明的一个实施例中，所述俘能组件包括同轴设置的飞轮盘、行星轮组以及套摆组件，所述飞轮盘设于所述行星轮组下方，且所述飞轮盘与所述行星轮组内齿轮相连，所述套摆组件与所述行星轮组的中心齿轮同轴连接，所述行星轮组内齿轮设有多个激励磁铁，所述磁性件位于所述激励磁铁上方，所述齿轮与所述行星轮组内齿轮啮合。

在本发明的一个实施例中，所述套摆组件包括Y型臂传动轴以及摆块组件，所述Y型臂传动轴的一端与所述行星轮组的中心齿轮相连，所述Y型臂传动轴的另一端装配至所述下壳体，所述摆块组件包括多个质量块，多个所述质量块装配在所述Y型臂传动轴上。

在本发明的一个实施例中，所述第二能量收集单元还包括缓冲组件，所述缓冲组件设于所述底座，所述第二摩擦换能件通过所述缓冲组件与所述底座相连。

在本发明的一个实施例中，所述第一摩擦换能件包括第一活动板，所述第一活动板通过连接件与所述壳体组件相连，所述第二摩擦换能件包括第二活动板。

在本发明的一个实施例中，所述框架单元还包括设于所述连接柱的至少一个第一限位柱和至少一个第二限位柱，所述第一限位柱与所述顶盖相连，所述第二限位柱与所述底座相连。

在本发明的一个实施例中，所述第一限位柱内沿轴向设有能够容纳所述连接柱的第一通孔，所述连接柱的一端穿过所述第一限位柱与所述顶盖相连，所述第二限位柱内沿轴向设有能够容纳所述连接柱的第二通孔，所述连接柱的另一端穿过所述第二限位柱与所述底座相连。

在本发明的一个实施例中，所述缓冲件为缓冲弹簧，所述缓冲弹簧套设于所述连接柱上，且所述缓冲弹簧设置在所述第二限位柱与所述壳体组件之间。

在本发明的一个实施例中，所述壳体组件的外壁设有多个凸起部，所述凸起部上沿高度方向设有安装孔，所述壳体组件通过所述安装孔装配至所述连接柱，所述连接柱与所述安装孔之间还设有直线轴承。

本发明还提供了一种多自由度波浪能发电设备，包括搭载机构以及如前面所述的一种多自由度波浪能发电装置，所述多自由度波浪能发电装置安装于所述搭载机构。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的多自由度波浪能发电装置，设有框架单元、第一能量收集单元、第二能量收集单元以及能量转换单元，通过第一能量单元的俘能组件能够收集自由摆动产生的能量，并能够实现摆体自由摆动到单方向旋转换能的有效调节，从而能够更好地响应多种海域海浪的激励频率，实现波浪能的高效收集。通过第二能量收集单元实现垂荡俘能，通过缓冲件与所述第一能量收集单元的配合，从而实现对垂荡及振荡产生的机械能的俘获。进一步地，通过与所述第一摩擦换能件与所述第二摩擦换能件的碰撞、以及所述缓冲件的往复升频冲击，从而实现摩擦电效应的高效能量收集与转化。本发明的多自由度波浪能发电装置具有较高的传动效率，并且能量损失较小，能够收集六个自由度上全方位运动的波浪能，在较大程度上将波浪带来的势能转化为机械能，并由机械能转化为电能并完成输出，从而实现了波浪能的高功率密度输出和高的能量转换效率，由此实现对波浪能的充分收集和利用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明最佳实施例的整体结构示意图。

图2是本发明最佳实施例的整体结构***图。

图3是本发明最佳实施例的壳体组件结构示意图。

图4是本发明最佳实施例的局部结构示意图。

图5是本发明最佳实施例的局部结构***图。

图6是本发明最佳实施例的局部结构***图。

图7是本发明最佳实施例的局部结构示意图。

图8是本发明最佳实施例的局部结构示意图。

图9是本发明最佳实施例的发电装置装配至浮标的示意图。

说明书附图标记说明：10、底座；100、圆形突起；11、顶盖；12、连接柱；121、第一限位柱；122、第二限位柱；21、第一摩擦换能件；210、连接件；22、第二摩擦换能件；23、缓冲件；30、凸起部；31、上壳体；32、下壳体；33、安装部；34、电磁换能件；340、齿轮；35、十字悬臂梁；350、磁性件；36、飞轮盘；37、行星轮组内齿轮；370、激励磁铁；38、中心齿轮；39、行星轮；40、Y型臂传动轴；400、轴承；41、质量块；42、连接臂；50、缓冲组件；6、浮标。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例一

参照图1至图9所示，本发明揭示了一种多自由度波浪能发电装置，包括框架单元，所述框架单元包括底座10、顶盖11、以及多个连接柱12，其中，所述底座10通过多个所述连接柱12与所述顶盖11进行装配。

所述多自由度波浪能发电装置还包括第一能量收集单元，所述第一能量收集单元包括壳体组件以及俘能组件，所述壳体组件安装在多个所述连接柱12上。需要说明的是，所述壳体组件与所述连接柱12之间为滑动连接，所述壳体组件能够沿所述连接柱12的延伸方向往复运动。所述俘能组件设于所述壳体组件内。所述第一能量收集单元用于对摇动过程中产生的摇动能量进行收集。

所述多自由度波浪能发电装置还包括第二能量收集单元，所述第二能量收集包括第一摩擦换能件21和第二摩擦换能件22，所述第一摩擦换能件21与所述第一能量收集单元的底部相连，所述第二摩擦换能件22与所述底座10之间弹性连接，所述第二摩擦换能件22与所述连接柱12的延伸方向同向。另外，所述第二能量收集单元还包括缓冲件23，所述缓冲件23设置所述连接柱12上，并且所述缓冲件23位于所述第一能量收集单元与所述底座10之间。

所述多自由度波浪能发电装置还包括能量转换单元，所述能量转换单元设于所述壳体组件的内部。具体地，所述能量转换单元包括电磁换能组件和压电换能组件，所述电磁换能组件及所述压电换能组件与所述俘能组件相配合，获取所述俘能组件所俘获的机械能；

如此以来，通过所述第一能量收集单元和所述第二能量收集单元相互配合所俘获的机械能，能够传递至所述能量转换单元，再经所述能量转换单元转化为电能。具体来说，通过所述缓冲件23与所述第一能量收集单元的配合，从而实现对垂荡及振荡产生的机械能的俘获。进一步地，通过与所述第一摩擦换能件21与所述第二摩擦换能件22的碰撞、以及所述缓冲件23的往复升频冲击，从而实现摩擦电效应的高效能量收集与转化。

由此可以得知，本发明所要保护的一种多自由度波浪能发电装置，设有框架单元、第一能量收集单元、第二能量收集单元以及能量转换单元，通过第一能量单元的俘能组件能够收集自由摆动产生的能量，并能够实现摆体自由摆动到单方向旋转换能的有效调节，从而能够更好地响应多种海域海浪的激励频率，实现波浪能的高效收集。通过第二能量收集单元实现垂荡俘能，通过缓冲件与所述第一能量收集单元的配合，从而实现对垂荡及振荡产生的机械能的俘获。进一步地，通过与所述第一摩擦换能件与所述第二摩擦换能件的碰撞、以及所述缓冲件的往复升频冲击，从而实现摩擦电效应的高效能量收集与转化。本发明的多自由度波浪能发电装置具有较高的传动效率，并且能量损失较小，能够收集六个自由度上全方位运动的波浪能，在较大程度上将波浪带来的势能转化为机械能，并由机械能转化为电能并完成输出，从而实现了波浪能的高功率密度输出和高的能量转换效率，由此实现对波浪能的充分收集和利用。

具体来看，所述底座10用于承载整体的结构，同时也能够与外部浮标平台或其他海洋设备进行装配。所述底座10通过所述连接柱12与所述顶盖11相互固定，从而起到保护作用。所述连接柱12的端部均设有螺纹，所述底座10上设有阵列螺纹孔，所述连接柱12通过所述螺纹孔与所述底座10相连。同时，所述顶盖11上相对地设有螺纹孔用于与所述连接柱12进行装配。

作为一种优选的实施方式，所述连接柱12的设有4个。所述连接柱12的上端穿过所述顶盖11后通过螺母固定。为了实现所述第一能量收集单元在所述连接杆12上的流畅运动，所述连接柱12与所述壳体组件之间装配直线轴承120，从而所述连接柱12与所述第一能量收集单元形成移动副。

进一步地，所述壳体组件包括相互连接的上壳体31与下壳体32，所述上壳体31的内壁沿周向均匀凸设多个安装部33。所述电磁换能组件包括多个电磁换能件34，多个所述安装部33与多个所述电磁换能件34一一对应设置。

作为一种优选的实施方式，所述安装部33设有4个，每个所述安装部33内均设置一个所述电磁换能件34。具体地，所述安装部33为沿所述上壳体31内壁设置的凸缘，从而所述凸缘也设有4个。所述凸缘内沿高度方向设有容纳腔，所述电磁换能件34装配于所述容纳腔。所述压电换能组件包括设于所述上壳体31内部的十字悬臂梁35，并且所述十字悬臂梁35的末端分别与四个所述凸缘的底部相连。需要注意的是，所述十字悬臂梁的中心位于所述上壳体的中轴线上。所述十字悬臂梁35的末端设有磁性件3500。

更进一步来看，所述俘能组件包括同轴设置的飞轮盘36、行星轮组以及套摆组件，所述飞轮盘36设于所述行星轮组下方，且所述飞轮盘36与所述行星轮组内齿轮37相连。如此以来，所述飞轮盘36充当旋转储能件的同时，也能够为所述行星轮组的中心齿轮38、行星轮39提供轴承固定点。所述行星轮组包括中心轴承以及行星轴承，所述行星轮组配合中心轴承装配在所述飞轮盘36上，所述行星轮组配合所述行星轴承装配在所述上壳体31。

从细节上来看，所述行星轮组内齿轮37设有多个激励磁铁370。具体地，所述行星轮组内齿轮37的上表面设有阵列排布的凹槽，多个所述激励磁铁370安装在所述凹槽内。所述磁性件350位于所述激励磁铁370上方。需要说明的是，所述十字悬臂梁为压电发电悬臂梁，通过在其末端设置多个所述磁性件350，从而能够实现与所述激励磁铁370的吸引或排斥作用，进而实现自身升频振动下的压电发电。需要注意的是，通过调整多个所述激励磁铁370的数量、大小、材料、N/S级的正反顺序、阵列半径等，能够实现对所述压电换能组件激励大小和激励周期的调整，从而实现最优输出。

并且，所述电磁换能件的底部还设有齿轮340，所述齿轮与所述行星轮组内齿轮37啮合进行升频传动，从而实现自身电磁发电。

所述下壳体32用于装载所述套摆组件，且所述下壳体32的底部中心开设装配孔以安装所述套摆组件。

具体地，所述套摆组件与所述行星轮组的中心齿轮38同轴连接。作为一种优选的实施方式，所述套摆组件包括Y型臂传动轴40以及摆块组件，所述Y型臂传动轴40的一端与所述行星轮组的中心齿轮38同轴相连，所述Y型臂传动轴的另一端通过轴承400装配至所述下壳体32的底部中心，与所述装配孔相连。进一步地，所述摆块组件包括多个质量块41，多个所述质量块装配在所述Y型臂传动轴上。所述Y型臂传动轴沿径向延伸出三条连接臂42，所述质量块41安装于所述连接臂42上。

当所述发电装置受到外力开始摆动，所述行星齿轮的中心齿轮38与所述Y型臂传动轴40固连以实现同步转动。所述行星轮39轴承为单向轴承，当所述中心齿轮37顺时针运动时逐级传递转矩，使所述行星轮组内齿轮37逆时针运动，当所述中心齿轮38逆时针运动时卡死，直接传递扭矩使行星轮组内齿轮37逆时针运动。

进一步来说，所述质量块41的质量及尺寸不限于一种，其规格多样。通过多个所述质量块41的结合形成平面混沌摆，通过其质量、数量、大小以及设于所述连接臂42的不同位置实现对整个混沌摆体的运动频率调节。作为一种较佳的装配方式，可以调整相邻的两个所述连接臂为120度空心弧形，从而可以在所述Y型臂传动轴40上实现最大密度装配。

更进一步来说，通过在所述连接臂42上进行打孔，从而能够实现对所述质量块41的有级调控；若不进行打孔，也可以通过在所述连接臂42施加楔子，从而实现所述质量块41的无级调控。

从细节上来看，所述第二能量收集单元还包括缓冲组件50，所述缓冲组件设于所述底座10上，并且，所述底座10上设有用于装配所述缓冲组件50的多个圆形突起100，所述缓冲组件50套设于所述圆形突起100上。所述第二摩擦换能件22通过所述缓冲组件与所述底座10弹性连接。需要说明的是，所述缓冲组件50采用不锈钢弹簧或者其他弹性材料制作，通过调整数量、刚度、高度等保证摩擦换能部件之间的正常碰撞分离杜绝大冲击，并利用所述第二摩擦换能件22在冲击后的惯性实现迅速压缩回弹，使装置呈现出所述第一摩擦换能件21向下运动一次，所述第二摩擦换能件22压缩并反弹的二次碰撞效果，达到升频摩擦换能的目的。

具体地，所述第一摩擦换能件21包括第一活动板，所述第一活动板通过连接件210与所述下壳体32相连。作为一种稳固的连接方式，所述连接件210与所述下壳体32通过螺栓固定。当然为了便于后期进行快速更换，也可以采用磁吸方式进行固定。所述第二摩擦换能件22包括第二活动板。

从细节上来说，所述第一活动板为铜薄膜、聚酰亚胺薄膜制作的复合圆板，其上表面设有固定环，从而便于固连所述连接件210，其下表面悬空，在工作时会碰撞所述第二活动板从而产生摩擦电；所述第二活动板采用上表面铜薄膜及有机材料基底制作而成的复合圆板，所述第二活动板的下表面设有固定凸起，从而用以装配垂所述缓冲组件50，防止其自身冲击力过大而受损。

进一步地，所述框架单元还包括设于所述连接柱12的至少一个第一限位柱121和至少一个第二限位柱122，所述第一限位柱121与所述顶盖11相连，所述第二限位柱122与所述底座10相连。

具体地，所述第一限位柱121内沿轴向设有能够容纳所述连接柱12的第一通孔，所述连接柱12的一端穿过所述第一限位柱121与所述顶盖11相连；同样的，所述第二限位柱122内沿轴向设有能够容纳所述连接柱12的第二通孔，所述连接柱12的另一端穿过所述第二限位柱122与所述底座10相连。所述第二限位柱122用以支撑所述缓冲件23和所述第一能量收集单元，通过调整其高度可改变装置的整体重心高度，并为所述第二能量收集单元提供充足的运动空间。

作为一种优选的实施方式，所述第一限位柱121用以限制所述第一能量收集单元的极限运动，所述第一限位柱121与所述第一能量收集单元之间也可以再设置用于缓冲的弹簧件，从而能够增加垂荡运动的弹性刚度，提高弹性系数，同时提高所述第一能量收集单元的往复运动频率。

作为一种优选的实施方式，所述缓冲件23为缓冲弹簧，所述缓冲弹簧套设于所述连接柱12上，且所述缓冲弹簧设置在所述第二限位柱122与所述壳体组件之间。所述缓冲弹簧为所述第一能量收集单元进行垂荡运动提供缓冲与能量存储。

从细节上来看，所述壳体组件的外壁沿周向间隔设有多个凸起部30。所述凸起部30内沿高度方向设有安装孔，所述壳体组件通过所述安装孔装配至所述连接柱12，所述直线轴承装配于所述连接柱12与所述安装孔之间。

综上所述，本发明的多自由度波浪能发电装置能够有效收集六个自由度上全方位运动的波浪能，具体地：

通过设置第一能量收集单元，引入可调频套摆式能量收集***，摆体质量尺寸可调，转动惯量大小、质心位置均可调，因而固有频率调整范围大，加之采用行星轮设计实现了摆体自由摆动到单方向旋转换能的有效调节，能够更好地响应多种海域海浪的激励频率，更高效地收集波浪能；

通过设置能量转换单元，引入磁力升频激励***，通过对内嵌齿轮的磁铁环形阵列进行相关尺寸、材料、阵列数量等参数的调整，有效改变阵列磁铁对压电发电单元的激励周期与幅度，从而能够更好地实现多种海域海浪的激励频率到压电换能激励频率的调节，高效地收集波浪能；

通过第二能量收集单元，引入基于可调套摆的垂荡能量收集***，通过对摇动俘能摆体与垂荡俘能机制的一体化设计，实现同一质量体在多俘能形式上的二次利用，采用弹簧振子调频，更好地响应同一海浪激励的多方向能量形式，高效地收集波浪能。

实施例二

本发明还揭示了一种多自由度波浪能发电设备，包括搭载机构以及如前所述的一种多自由度波浪能发电装置，所述多自由度波浪能发电装置安装于所述搭载机构。所述搭载机构包括但不限于海上的浮标6、航行器等设备，同时也可以装配于浮标配重处代替海上平台的部分配重，从而节约空间。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：包括，

框架单元，其包括底座、顶盖、以及多个连接柱，所述底座与所述顶盖通过多个所述连接柱相连；

第一能量收集单元，其包括壳体组件以及俘能组件，所述壳体组件与所述连接柱滑动连接，所述俘能组件设于所述壳体组件内；

第二能量收集单元，其包括第一摩擦换能件和第二摩擦换能件，所述第一摩擦换能件与所述第一能量收集单元的底部相连，所述第二摩擦换能件与所述底座之间弹性连接，所述第二能量收集单元还包括缓冲件，所述缓冲件设于所述连接柱，且所述缓冲件位于所述壳体组件与所述底座之间；

能量转换单元，其设于所述壳体组件内，所述能量转换单元包括电磁换能组件和压电换能组件，所述电磁换能组件及所述压电换能组件与所述俘能组件相配合；

通过所述第一能量收集单元和所述第二能量收集单元俘获的机械能传递至所述能量转换单元后转化为电能。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述壳体组件包括相互连接的上壳体与下壳体，所述上壳体的内壁沿周向均匀凸设多个安装部，所述电磁换能组件包括多个电磁换能件，所述电磁换能件设置在所述安装部，所述电磁换能件的底部还设有齿轮，所述压电换能组件包括设于所述上壳体的十字悬臂梁，所述十字悬臂梁的末端设有磁性件。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述俘能组件包括同轴设置的飞轮盘、行星轮组以及套摆组件，所述飞轮盘设于所述行星轮组下方，且所述飞轮盘与所述行星轮组内齿轮相连，所述套摆组件与所述行星轮组的中心齿轮同轴连接，所述行星轮组内齿轮设有多个激励磁铁，所述磁性件位于所述激励磁铁上方，所述齿轮与所述行星轮组内齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述套摆组件包括Y型臂传动轴以及摆块组件，所述Y型臂传动轴的一端与所述行星轮组的中心齿轮相连，所述Y型臂传动轴的另一端装配至所述下壳体，所述摆块组件包括多个质量块，多个所述质量块装配在所述Y型臂传动轴上。

5.根据权利要求1所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述第二能量收集单元还包括缓冲组件，所述缓冲组件设于所述底座，所述第二摩擦换能件通过所述缓冲组件与所述底座相连。

6.根据权利要求1所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述第一摩擦换能件包括第一活动板，所述第一活动板通过连接件与所述壳体组件相连，所述第二摩擦换能件包括第二活动板。

7.根据权利要求1所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述框架单元还包括设于所述连接柱的至少一个第一限位柱和至少一个第二限位柱，所述第一限位柱与所述顶盖相连，所述第二限位柱与所述底座相连。

8.根据权利要求7所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述第一限位柱内沿轴向设有能够容纳所述连接柱的第一通孔，所述连接柱的一端穿过所述第一限位柱与所述顶盖相连，所述第二限位柱内沿轴向设有能够容纳所述连接柱的第二通孔，所述连接柱的另一端穿过所述第二限位柱与所述底座相连。

9.根据权利要求8所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述缓冲件为缓冲弹簧，所述缓冲弹簧套设于所述连接柱上，且所述缓冲弹簧设置在所述第二限位柱与所述壳体组件之间。

10.根据权利要求1所述的一种多自由度波浪能发电装置，其特征在于：所述壳体组件的外壁设有多个凸起部，所述凸起部上沿高度方向设有安装孔，所述壳体组件通过所述安装孔装配至所述连接柱，所述连接柱与所述安装孔之间还设有直线轴承。

11.一种多自由度波浪能发电设备，其特征在于：包括搭载机构以及如权利要求1-9中任意一项所述的一种多自由度波浪能发电装置，所述多自由度波浪能发电装置安装于所述搭载机构。