[发明专利]一种潮流能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种潮流能发电装置。

背景技术

潮汐是海水在月球、太阳等引力作用下形成的周期性海水涨落现象，海水潮汐伴随两种运动形态：一是涨潮和退潮引起的海水垂直升降，即通常所指的潮汐；二是海水的水平运动，即海流。前者(海水垂直升降)所携带的能量(潮汐能)为势能；而后者所携带的能量(潮流能)为动能。与其他发电方式相比，利用潮流能发电有以下特点：潮流能使一种可再生的清洁能源；潮流能的能量密度远大于风能和太阳能，且总储量巨大；潮流能是一种可随时间、空间而变化的能源，但其变化有规律可循，并可提前预测预报；潮流能发电无需拦海建坝，对海洋环境影响小。因此，开发设计能利用潮流能发电的装置不仅对于能源领域具有非常重要的意义，对于环境保护领域也同样意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种潮流能发电装置，以解决利用潮流能发电的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种潮流能发电装置，包括：

浮体，具有一密封的空腔；

压电发电机构，设于所述浮体的空腔内；以及

振子机构，包括设于浮体底部的振子架体和设有所述振子架体内的柱状振子；所述柱状振子相对于所述浮体的顶端面连接有一连杆，该连杆的活动端伸入所述浮体的空腔中与所述压电发电机构相连；所述柱状振子的铅垂方向下端侧轴支有一支撑杆，该支撑杆与流体的流动方向平行；所述振子架体的内腔壁设有一组分别适于所述支撑杆的两端部滑动的导轨，即所述柱状振子适于自激振动沿着导轨方向往复运动。

进一步的，所述振子架体的内腔上部设置有一横梁，所述连杆通过导套穿设在所述横梁上。

进一步的，所述压电发电机构包括连接板和若干压电发电组件；

所述压电发电组件包括弹性梁和若干设于所述弹性梁的上、下端面上的压电陶瓷片；

所述弹性梁的一端和所述连接板固定连接，另一端与所述浮体的空腔壁相连；

各个所述压电发电组件的弹性梁位于同一平面；

所述连杆伸入所述浮体的空腔中与所述连接板固定相连。

进一步的，若干压电发电组件的个数为4个，且各个压电发电组件的弹性梁之间的夹角均相等。

进一步的，所述压电陶瓷片均沿着厚度方向极化。

进一步的，所述压电陶瓷片包括：多层压电陶瓷叠堆、至少一层增韧陶瓷层，以及多个内电极和一对外电极；其中

至少一层增韧陶瓷层，集成于所述多层压电陶瓷叠堆上；

多个内电极，适于发现压电特性；多个所述内电极设于每相邻两层所述压电陶瓷之间且隔着压电陶瓷彼此相向分布；

一对外电极，对称地沿着所述多层压电陶瓷叠堆的高度方向设置于所述多层压电陶瓷叠堆的两侧；以及

每间隔相邻的两个所述内电极通过所述外电极连接。

进一步可选的，至少一层所述增韧陶瓷层包括一层所述增韧陶瓷层；以及

一层所述增韧陶瓷层设于所述多层压电陶瓷叠堆的顶端面或底端面或中部。

进一步可选的，至少一层所述增韧陶瓷层包括两层所述增韧陶瓷层；以及

两层所述增韧陶瓷层分别设于所述多层压电陶瓷叠堆的顶端面和底端面。

进一步的，所述连杆与所述浮体的空腔壁相接处设有用于防水的密封件。

进一步的，所述浮体与振子架体之间通过连接把相连，所述连接把包括一基部和分别设于基部两端的翼部，所述翼部适于贴合于浮体和/或振子架体的外表面；

所述翼部设有螺孔，即通过螺栓实现翼部与浮体和/或振子架体的装配。

本发明具有以下有益效果：通过设计在浮体的空腔中的压电发电机构，可充分利用潮流涌动的巨大动能使振子机构自激振动，进而驱动压电发电机构发电，从而实现潮流能的开发和利用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明所提供的一种潮流能发电装置的整体结构示意图；

图2示出了本发明所提供的一种潮流能发电装置的压电发电机构的示意图；

图3示出了本发明所提供的一种潮流能发电装置的压电发电机构的压电陶瓷片的示意图。