[发明专利]一种基于压电材料的发电装置及水下滑翔器和水下机器人

说明书

本发明属于海流能量收集和海洋发电技术领域，具体涉及一种基于压电材料的发电装置及带有该装置的水下滑翔器和水下机器人。本发明的一种基于压电材料的发电装置与水下滑翔器或水下机器人结合时，只是安装于水下滑翔器或水下机器人的尾部，不占用水下滑翔器或水下机器人内部空间，也不会影响设备的正常工作，替代了以往的蓄电池供电。在水下滑翔器或水下机器人从水面落下海底过程中，可以带动压电材料片进行发电；并且在深海无浪无流处，随着水下滑翔器或水下机器人的运动，压电材料片也会随之上下摆动，这些电能可以存储在水下滑翔器或水下机器人内部的电能储存装置中近距离的进行供电，免去了频繁更换蓄电池的缺点。

技术领域

本发明属于海流能量收集和海洋发电技术领域，具体涉及一种基于压电材料的发电装置及带有该装置的水下滑翔器和水下机器人。

背景技术

压电纳米发电机：利用特殊纳米材料(氧化锌)的压电性能与半导体性能，把弯曲和压缩的机械能转变为电能的微型发电机。

压电材料：受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。我们知道，在有些具有电介质特性的材料的特定方向上施加一定的外力，就会使其材料中产生极化，并导致相对表面上分别聚集正电荷和负电荷，显示代正性。再把施加的外力取消之后，恢复原始的形态，其电性也随之消失，我们将这种现象叫做压电效应。而具有这种特性的材料称为压电材料。利用压电材料的压电特性，可以巧妙的将动能、势能等转化为电能。

现有应用在海洋中的压电发电装置大多系泊在水下，当水流流过时带动装置发电。但在深海无流的地方，这些装置就不会再进行发电了，也就失去了实用性。

对于滑翔器或者水下机器人而言，现有技术是对其使用蓄电池进行供电，其一，蓄电池是有使用寿命的，当蓄电池中的电能被耗尽之后就需要使滑翔器或者水下机器人进行返航，对滑翔器或者水下机器人进行拆卸重新安装蓄电池；并且对蓄电池进行处理，也是再给生态环境进行施压，这不是一个长久之计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于压电材料的发电装置。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括压电材料片和薄板；所述的压电材料片前端的左右两侧及中央分别设置有一个连接板；所述的薄板固定在压电材料片的尾部，薄板的宽度大于压电材料片，薄板的左右两端分别通过连接绳与压电材料片前端左右两侧的连接板连接。

本发明的目的还在于提供一种带有基于压电材料的发电装置的水下滑翔器。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：以基于压电材料的发电装置替代蓄电池供电；所述的基于压电材料的发电装置包括压电材料片和薄板；所述的压电材料片前端的左右两侧及中央分别设置有一个连接板，压电材料片通过3个连接板安装在水下滑翔器的尾部；所述的薄板固定在压电材料片的尾部，薄板的宽度大于压电材料片，薄板的左右两端分别通过连接绳与压电材料片前端左右两侧的连接板连接。

本发明的目的还在于提供一种带有基于压电材料的发电装置的水下机器人。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：以基于压电材料的发电装置替代蓄电池供电；所述的基于压电材料的发电装置包括压电材料片和薄板；所述的压电材料片前端的左右两侧及中央分别设置有一个连接板，压电材料片通过3个连接板安装在水下机器人的尾部；所述的薄板固定在压电材料片的尾部，薄板的宽度大于压电材料片，薄板的左右两端分别通过连接绳与压电材料片前端左右两侧的连接板连接。

本发明的有益效果在于：