[发明专利]一种压电式波浪能发电装置及海上灯塔供电系统

权利要求书

1.一种压电式波浪能发电装置，其特征在于：包括纵向波浪能发电组件、横向洋流能发电组件以及连接轴；

所述纵向波浪能发电组件包括发电箱体和塑料浮壳，所述塑料浮壳与所述发电箱体一体成型、置于所述发电箱体的两侧，且所述塑料浮壳的上表面所在水平面低于所述发电箱体上表面所在的水平面，所述发电箱体内设有若干组横向排列的发电单元一，若干组发电单元一固定在置于发电箱体内部的固定部件上；所述发电单元一包括用于连接纵向波浪能发电组件和横向洋流能发电组件的连接轴、固定在连接轴上且均匀分布的若干个凸轮、以及通过导线串联的若干个压电悬臂梁，所述压电悬臂梁分为左右两列，每列层数相等，各列层数相同的压电悬臂梁交错分布在所述连接轴的两侧，凸轮位于层数相同的两个压电悬臂梁之间，且两列压电悬臂梁自由端之间的水平距离小于凸轮的直径，所述连接轴的顶部通过弹簧固定在发电箱体顶部；

所述横向洋流能发电组件包括圆柱形壳体、螺旋桨和转轴，所述壳体水平放置、位于所述发电箱体的正下方，且壳体的外表面与连接轴的下端部固定相连，所述转轴位于壳体的轴线位置、且通过转动部件安装在所述壳体两个端面上的通孔内，所述螺旋桨中心位置处设有六角插孔，转轴的端部设有六角插头，所述螺旋桨通过六角插孔和六角插头的相互配合与转轴卡接在一起，所述壳体内设有若干组发电单元二，所述发电单元二包括均匀分布在转轴同一横截面上的若干个凸轮以及固定端固定在壳体内壁上、自由端与凸轮交叉分布的压电悬臂梁，螺旋桨带动转轴转动时，凸轮与压电悬臂梁的自由端相接触。

2.根据权利要求1所述的压电式波浪能发电装置，其特征在于：所述压电悬臂梁为金属层-压电陶瓷层-金属层叠构成的矩形结构。

3.根据权利要求1所述的压电式波浪能发电装置，其特征在于：所述塑料浮壳上表面为斜面。

4.根据权利要求3所述的压电式波浪能发电装置，其特征在于：所述塑料浮壳上表面固定有太阳能电池板。

5.根据权利要求1所述的压电式波浪能发电装置，其特征在于：所述转动部件包括设置在通孔内壁上的圆形凹槽和置于所述凹槽内的滚珠。

6.一种海上灯塔供电系统，其特征在于：包括权利要求1-5任一项所述压电式波浪能发电装置、太阳能光伏发电装置、风力发电装置和发电中枢，所述压电式波浪能发电装置通过稳压整流器、太阳能光伏发电装置通过逆变器、风力发电装置通过稳压整流器将各自获得的电能输送给发电中枢，由发电中枢向负载供电。

7.根据权利要求6所述的海上灯塔供电系统，其特征在于：所述发电中枢包括变压输出电路及电量控制电路；其中，变压输出电路将获得的交流电进行控制和调节，将其转化为适合负载或蓄电池使用的电流；所述电量控制电路对发电中枢的电能进行电流判断，从而调整对负载的供电方式。

8.根据权利要求7所述的海上灯塔供电系统，其特征在于：若电量控制电路判断发电中枢发电过剩，则发电中枢一方面将电能输送给负载，另一方面，将剩余的电能通过交流整理器和变压器将交流电转化为直流电，然后输送给蓄电池组储存；若电量控制电路判断发电中枢发电不足时，则发电中枢一方面将全部电能传输给负载，另一方面，蓄电池通过逆变器将存储的直流电转化为交流电输送给发电中枢，由发电中枢传输给负载。