The invention provides a contact friction power generation device based on the vibration mechanical energy of an offshore riser. The device covers the surface of an offshore riser and comprises a plurality of contact friction power generation units, which can vibrate with the offshore riser, absorb the mechanical energy of the vibration deformation of the offshore riser and convert it into electric energy. The power generation device of the invention can generate electric energy to supply power to offshore riser ancillary facilities, especially high-cost equipment for replacing batteries such as submarine pipeline monitoring equipment, and can be used for power supply, reduce operating costs, or be stored in time when the electricity is surplus. The invention comprises a flexible protective film structure layer, which can protect marine riser facilities to a certain extent. While protecting the marine riser, it can develop and utilize green and clean energy to supply power for ancillary facilities.
【技术实现步骤摘要】
基于海洋立管振动机械能的接触式摩擦发电装置
本专利技术涉及一种基于摩擦发电原理的俘能技术,尤其涉及一种基于海洋立管振动机械能的接触式摩擦发电装置。
技术介绍
海洋管道作为我国海洋油气资源的主要运输方式之一,具有非常广泛的应用。海底管道服役环境极端,容易出现各种故障,因此,利用监测工具对海底管道进行监测是保证管道正常工作必不可少的重要举措。目前已有的管道监测设备的供能方式主要是化学电池。而在海底等极端环境下更换电池的成本很高,如果能开发出一种能俘能设备为监测设备供电,将会大大降低海底管道监测的成本。同时,海洋中海水无时无刻不在运动,蕴含有十分丰富的能量。海底管道也因此不断发生着振动和形变,如果我们对这部分能量加以运用,就能够为海洋管道的监测系统进行供电,实现海底管道监测的自供能。此外还能供电给其他海洋管道的附属设备,在一定程度上缓解能源紧缺的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于海洋立管振动机械能的接触式摩擦发电装置,利用海洋立管振动变形的机械能产生电能。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是:基于海洋立管振动机械能的接触式摩擦发电装置,该装置套设在海洋立管的表面上,包括绝缘内层和保护外层,以及位于两层膜之间的多个接触式摩擦发电单元;接触式摩擦发电单元包括固定在绝缘内层上的下基板、通过弹簧与下基板相连的上基板、以及设置在下基板和上基板上的介电材料,且下基板上的介电材料和上基板上的介电材料位置相对,极性相反。在介电材料和基板之间还有一层金属电极,上下基板上的金属电极分别构成发电装置的正负极;下基板随着海洋立管振动,使得两个介电材料表面接触 ...
【技术保护点】
1.基于海洋立管振动机械能的接触式摩擦发电装置,其特征在于:该装置套设在海洋立管的表面上,包括绝缘内层(8)和保护外层(9),以及位于两层膜之间的多个接触式摩擦发电单元(1);接触式摩擦发电单元(1)包括固定在绝缘内层(8)上的下基板(5)、通过弹簧(3)与下基板(5)相连的上基板(4)、以及设置在下基板(5)和上基板(4)上的介电材料,且下基板(5)上的介电材料和上基板(4)上的介电材料位置相对,极性相反。在介电材料和基板之间还有一层金属电极,上下基板上的金属电极分别构成发电装置的正负极;下基板(5)随着海洋立管振动,使得两个介电材料表面接触并产生摩擦,弹簧的回复力会导致两极材料分开,产生感应电势差,通过金属电极输出。
【技术特征摘要】
1.基于海洋立管振动机械能的接触式摩擦发电装置,其特征在于:该装置套设在海洋立管的表面上,包括绝缘内层(8)和保护外层(9),以及位于两层膜之间的多个接触式摩擦发电单元(1);接触式摩擦发电单元(1)包括固定在绝缘内层(8)上的下基板(5)、通过弹簧(3)与下基板(5)相连的上基板(4)、以及设置在下基板(5)和上基板(4)上的介电材料,且下基板(5)上的介电材料和上基板(4)上的介电材料位置相对,极性相反。在介电材料和基板之间还有一层金属电极,上下基板上的金属电极分别构成发电装置的正负极;下基板(5)随着海洋立管振动,使得两个介电材料表面接触并产生摩擦,弹簧的回复力会导致两极材料分开,产生感应电势差,通过...
【专利技术属性】
技术研发人员:张鹤,徐诚侃,宓登峰,张计炜,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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