[发明专利]海浪能收集装置及海上发电设备

说明书

本发明公开了一种海浪能收集装置及海上发电设备。该海浪能收集装置包括可漂浮于水面的平衡部，其底部居中设置有加重部；筒状的支撑部，设置于平衡部的顶部，其内部悬挂有摆动件，摆动件能够在支撑部内摆动；发电部，设置于支撑部内，包括环状柔性基底板及分别设置于基底板外侧和内侧的第一摩擦副和第二摩擦副，基底板环绕摆动件，基底板的数量为一个或依次嵌套的多个，摆动件摆动时能够带动基底板形变，随基底板的形变，摆动件与最内侧的基底板的第二摩擦副之间发生接触和分离而产生电输出，基底板的第一摩擦副与外侧相邻基底板的第二摩擦副之间发生接触和分离而产生电输出。本发明的海浪能收集装置能够实现对任意方向海浪能的收集，发电效率高。

技术领域

本发明涉及海洋能源收集技术领域，尤其涉及一种海浪能收集装置及海上发电设备。

背景技术

海洋作为地球表面最主要的组成部分，蕴藏着丰富且可再生的蓝色能源。其中，海浪能作为蓝色能源的主体组成部分，被视为解决人类未来能源问题最具潜力的途径之一。

然而，由于海浪低频、低能量密度及方向不确定等特点，使得海浪能很难被有效地收集。作为当前主流的能量收集技术—电磁发电机，由于其低频收集效率差，推动力需求较大，且方向固定，以及笨重等特点很难被大规模应用在海面上进行海浪能的收集。

发明内容

本发明实施例提供一种海浪能收集装置及海上发电设备，能够实现对任意方向海浪能的收集，发电效率高。

一方面，本发明实施例提出了一种海浪能收集装置，包括：可漂浮于水面的平衡部，其底部居中设置有加重部；筒状的支撑部，设置于平衡部的顶部，其内部悬挂有摆动件，摆动件能够在支撑部内摆动；发电部，设置于支撑部内，包括环状柔性基底板及分别设置于基底板外侧和内侧的第一摩擦副和第二摩擦副，基底板环绕摆动件，基底板的数量为一个或依次嵌套的多个，摆动件摆动时能够带动基底板形变，随基底板的形变，摆动件与最内侧的基底板的第二摩擦副之间发生接触和分离而产生电输出，基底板的第一摩擦副与外侧相邻基底板的第二摩擦副之间发生接触和分离而产生电输出。

根据本发明实施例的一个方面，平衡部的形状为半球形或圆锥台形，平衡部为空心结构。

根据本发明实施例的一个方面，加重部为圆球状，固定设置于平衡部的底部居中位置。

根据本发明实施例的一个方面，支撑部包括固定壁及顶盖，固定壁的横截面形状为圆形，固定壁固定连接于平衡部的顶部，摆动件悬挂于顶盖。

根据本发明实施例的一个方面，摆动件的形状为圆台状，固定壁内壁的形状为圆柱状且基底板的形状为圆柱状，或者，固定壁内壁的形状为圆台状且基底板的形状为圆台状。

根据本发明实施例的一个方面，最外侧的基底板的外侧设置有柔性接触层。

根据本发明实施例的一个方面，第一摩擦副和第二摩擦副均为层状结构，第一摩擦副的材料为具有电正性的材料，第二摩擦副的材料为具有电负性的材料，基底板的材料为绝缘柔性材料。

根据本发明实施例的一个方面，第二摩擦副与基底板之间设置有第一电极层。

根据本发明实施例的一个方面，当基底板的数量为两个以上时，至少一个基底板上的第一摩擦副与基底板之间由外向内设置有介电层和第二电极层，以与第一摩擦副构成电荷泵结构，其余基底板上的第一摩擦副和第二摩擦副通过整流桥结构与至少一个基底板连接，以为该至少一个基底板上的电荷泵结构充电。

另一方面，本发明实施例提出了一种海上发电设备，包括如前述的海浪能收集装置。