[发明专利]一种浮标式介电弹性体波浪能发电机

说明书

本发明公开了一种浮标式介电弹性体波浪能发电机，包括：防水外壳包围住金属内壳；多层叠堆式‑介电弹性体转换装置安装于金属内壳内侧；小弹簧位于多层叠堆式‑介电弹性体转换装置和圆盘之间，并固定于金属内壳内侧；绝缘杆穿过防水外壳延伸至金属内壳内，并穿过多层叠堆式‑介电弹性体转换装置与圆盘相连；其中，绝缘杆的顶部安装有浮标；大弹簧一端与圆盘的底部相连，另一端与防水外壳内侧底部连接。浮标随着波浪上下起伏，绝缘杆随着浮标上下运动，带动多层叠堆式‑介电弹性体转换装置上下拉伸或收缩，产生直流电，将直流电充进蓄电池中，实现了利用介电弹性体来进行海洋能发电。

技术领域

本发明涉及介电弹性体发电机技术领域，更具体的说是涉及一种浮标式介电弹性体波浪能发电机。

背景技术

随着社会的发展，能源危机和环境问题日益严重，太阳能、风能、海洋能等重要的可再生清洁能源的研究备受关注。海洋能蕴藏量巨大，其中的波浪能因具有高能量密度、分布面广，利用方便等优点，成为各国未来能源战略的重要组成部分。介电弹性体(Dielectric elastomer，DE)是一种电活性的聚合物，在电场中可将电能转换为机械能，形状发生改变。相反，通过材料变形DE可将机械能转换为电能。传统的发电装置一般基于电磁感应原理，其复杂的机械结构容易在恶劣的工作环境下发生损坏。介电弹性体发电机(Dielectric Elastomer generator，DEG)发电原理是基于可变电容器发电机理，可通过发电循环将机械能转换为电能，具有柔顺性好、耐冲击、能量密度高、容易加工、噪音低等优点，十分符合波浪能发电装置的需要。

因此，如何提供一种利用介电弹性体来进行海洋能发电的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种浮标式介电弹性体波浪能发电机，实现了利用介电弹性体来进行海洋能发电。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种浮标式介电弹性体波浪能发电机，包括：浮标、绝缘杆、防水外壳、金属内壳、多层叠堆式-介电弹性体转换装置、小弹簧、圆盘和大弹簧；

所述防水外壳包围住所述金属内壳；

所述多层叠堆式-介电弹性体转换装置安装于所述金属内壳内侧；所述小弹簧位于所述多层叠堆式-介电弹性体转换装置和所述圆盘之间，并固定于所述金属内壳内侧；

所述绝缘杆穿过所述防水外壳延伸至所述金属内壳内，并穿过所述多层叠堆式-介电弹性体转换装置与所述圆盘相连；其中，所述绝缘杆的顶部安装有所述浮标；

所述大弹簧一端与所述圆盘的底部相连，另一端与所述防水外壳内侧底部连接。

优选的，所述绝缘杆通过支撑装置与所述浮标连接。

优选的，所述小弹簧的数量为四条，且各个所述小弹簧的参数相同。

优选的，所述大弹簧一端与所述圆盘的底部中心处相连，另一端与所述防水外壳内侧的底部中心处连接。

优选的，所述多层叠堆式-介电弹性体转换装置包括：多个介电弹性体膜、柔性电极、偏置电源和蓄电池；

每个所述介电弹性体膜上下均涂覆有所述柔性电极，并且多个所述介电弹性体膜上下堆叠串联组成多层叠堆式-介电弹性体，所述多层叠堆式-介电弹性体一端与偏置电源相连，另一端与蓄电池相连。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种浮标式介电弹性体波浪能发电机，波浪从侧面拍打，由于受到锚系的作用，浮标随着波浪上下起伏，绝缘杆随着浮标上下运动，带动多层叠堆式-介电弹性体转换装置上下拉伸或收缩，产生直流电，将直流电充进蓄电池中，实现了利用介电弹性体来进行海洋能发电。