[实用新型]漂浮式发电设备

说明书

技术领域

本发明涉及新能源设施领域，特别涉及一种漂浮式发电设备。

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。

发明内容

本发明的目的在于，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。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种漂浮式发电设备，包括一个封闭的腔体、至少三个微发电结构体，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悬臂梁、压电材料、永磁体和线圈组成；所述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；所述的压电材料固定在悬臂梁外表面；所述的悬臂梁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。

可以是永磁体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；线圈位置固定，位于永磁体的磁场范围之内；永磁体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。

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；永磁体位置固定；线圈位于永磁体的磁场范围之内；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。

永磁体可以是条形磁铁，从线圈中央穿过。

永磁体也可以是U型磁铁，线圈的一部分位于磁铁的U型空隙中。

进一步的，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、本发明可以用作海浪发电，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。不受海浪强度限制，转换效率高。

2、本发明可作为风力发电装置使用，可以与波浪发电同时进行，也可以将本装置添加固定叶片后悬挂在风口，单独进行风力发电。

3、本发明可以作为水力发电装置使用。不需要拦河造坝抬高水位，不受地势、水量等因素的限制。

4、本发明可用作振动能发电，如直接放置在车船上，获取振动能发电。

附图说明

图1为漂浮式发电设备结构示意图。

图2为永磁体固定的悬臂梁式微发电结构体实施例1结构示意图。

图3为永磁体固定的悬臂梁式微发电结构体实施例2结构示意图。

图4为线圈固定的悬臂梁式微发电结构体实施例1结构示意图。

图5为线圈固定的悬臂梁式微发电结构体实施例2结构示意图。

图6为一种并联方式汇聚的电路结构示意图。

图7为悬臂梁及压电材料部位放大效果图。

图8为单个发电单元整流后波形效果示意图。

图9为多个发电单元整流后汇聚效果示意图。

其中(1)微发电结构体(2)封闭的腔体

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种漂浮式发电设备，包括一个封闭的腔体、至少三个微发电结构体。微发电结构体由悬臂梁、压电材料、永磁体和线圈组成。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，不论振动能量方向如何，其中至少两个发电结构可以最大限度的吸收该能量。

腔体的内空间大小应能支持本装置漂浮在水面上；压电材料固定在悬臂梁外表面。每个微发电结构体均包含两个微发电单元，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。