基于压电陶瓷的波浪能源收集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，包括：浮体，其内部设有蓄电池；若干压电组件，若干压电组件分布在所述浮体的表面，若干压电组件与所述蓄电池连通，将若干压电组件收集的能量进行存储。本实用新型专利技术具有捕获波浪能源并将其转化为电能的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
基于压电陶瓷的波浪能源收集装置
本技术涉及能源利用领域。更具体地说，本技术涉及一种基于压电陶瓷的波浪能源收集装置。
技术介绍
随着社会和经济的不断发展，以及世界人口的急速膨胀，人类所消耗的能源也在不断增加，但是整个地球的能源储备量是有限的，能源问题越来越受到人们的重视。目前，开发利用新能源，实现能源的可持续发展，满足人类对能源的需求，已经成为世界范围内的课题。海洋表面占地球总面积的71％，以海平面计，全球海洋的平均深度达380米，整个海水的容积多达平方千米。广阔的海洋不仅为人类提供航运、水产和丰富的矿藏，同时蕴藏着巨大的能源。海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能，是一种具有巨大能量的可再生能源，清洁无污染。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中，潮汐能、海流能和波浪能存储形式为机械能。波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量，一般以机械能形式存在，应用广泛。波浪能发电可分为能量采集系统和能量转换系统两类。能量采集系统的作用是捕获波浪能，其主要形式有：振荡水柱式、振荡浮子式、摆式、鸭式、筏式、收缩坡道式、蚌式等。能量转换系统的作用是把俘获的波浪能转换为某种特定形式的机械能或电能，它主要由空气叶轮、低水头水轮机、液压系统、机械系统以及发电机等几个部分组成。波浪能是一种优质的可再生能源。据世界能源委员会的调查结果显示：全球可利用的波浪能达20亿kW，数量相当可观。波浪能的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染有着重要意义。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本技术还有一个目的是提供一种基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，压电组件产生振动，压电陶瓷利用压电效应将机械能转化为电能，具有捕获波浪能源并将其转化为电能的有益效果。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，包括：浮体，其内部设有蓄电池；若干压电组件，若干压电组件分布在所述浮体的表面，若干压电组件与所述蓄电池连通，将若干压电组件收集的能量进行存储。优选的是，所述浮体为圆台形空腔。优选的是，还包括：配重块，其设置在所述浮体较窄的端面。优选的是，还包括：底座，其设置在所述配重块的外侧，所述底座连接在所述浮体较窄的端面，所述底座的下端低于所述配重块的下端。优选的是，所述底座包括第一环形金属圈、若干第一支撑杆、第二环形金属圈，所述第二环形金属圈的直径小于所述第一环形金属圈的直径，且与所述浮体较窄端面的直径相等，所述第二环形金属圈连接在所述浮体较窄的端面上，若干第一支撑杆下端连接所述第一环形金属圈、上端连接所述第二环形金属圈。优选的是，探测仪器腔和顶盖，所述探测仪器腔连接在所述浮体上，用于放置不同种类的探测仪器，所述顶盖可拆卸的设置在所述探测仪器腔顶部。优选的是，所述顶盖包括盖体、若干第二支撑杆和第三环形金属圈，所述盖体为球面，若干第二支撑杆下端连接所述盖体边缘、上端连接所述第三环形金属圈。优选的是，所述压电组件包括振子、悬臂、电极、压电陶瓷，所述悬臂一端连接所述浮体、另一端连接所述振子，所述悬臂沿所述悬臂的延伸方向的上侧敷设所述电极、下侧敷设所述压电陶瓷，所述电极与所述蓄电池连接。本技术至少包括以下有益效果：充分利用压电陶瓷和压电效应，结合压电陶瓷振动能量捕获技术，设计了用于能量收集的新型压电组件结构；面向海洋等水域，将压电陶瓷振动能量捕获技术应用于波浪能收集，创新了能源收集途径。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术其中一个技术方案的基于压电陶瓷的波浪能源收集装置的效果图；图2为本技术其中一个技术方案的基于压电陶瓷的波浪能源收集装置的结构示意图；图3为本技术其中一个技术方案的压电组件的结构示意图；图4为本技术其中一个技术方案的压电组件的变形结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在本技术的描述中，术语“表面”、“端面”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1～4所示，本技术提供一种基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，包括：浮体1，其内部设有蓄电池，浮体1内部为空腔结构，减少了能源收集装置的密度，使能源收集装置漂浮在水面上，受到波浪的震动；若干压电组件2，若干压电组件2分布在所述浮体1的表面，若干压电组件2与所述蓄电池连通，将若干压电组件2收集的能量进行存储，压电组件2通过波浪的震动产生变形，利用压电效应将机械能转化为电能。在上述技术方案中，波浪能源收集装置漂浮在水面上，压电组件2受到波浪的震动产生变形，压电组件2此时将变形产生的机械能转化为电能，压电组件2将电能传至蓄电池进行存储，在压电组件2产生变形的时候，会出现极化现象，通过上下表面的电极将电能收集，并通过电路输送到蓄电池进行存储。压电效应指某些电介质晶体在外力作用下发生形变，会引起其内部正负电荷中心发生相对位移，从而导致它的表面上出现异号极化电荷。压电陶瓷振动能量捕获技术充分利用了压电效应，通过一定的结构和电路将压电陶瓷振动变形的机械能转化为电能。在另外一种技术方案中，所述浮体1为圆台形空腔，为波浪能源收集装置悬浮于水面提供结构基础。在另外一种技术方案中，还包括：配重块3，其设置在所述浮体1较窄的端面，配重块3通过螺栓与浮体1连接相配合，能够保证波浪能源收集装置保持竖直的悬浮方向，避免波浪能源收集装置倾斜，另外，连接配重块3的螺栓底部加工有孔，可以连接锚链，使波浪能源收集装置固定在一定的水域范围内。在另外一种技术方案中，还包括：底座4，其设置在所述配重块3的外侧，所述底座4连接在所述浮体1较窄的端面，所述底座4的下端低于所述配重块3的下端，便于波浪能源收集装置在陆地上的放置。在另外一种技术方案中，所述底座4包括第一环形金属圈401、若干第一支撑杆402、第二环形金属圈403，所述第二环形金属圈403的直径小于所述第一环形金属圈401的直径，且与所述浮体1较窄端面的直径相等，所述第二环形金属圈403连接在所述浮体1较窄的端面上，若干第一支撑杆402下端连接所述第一环形金属圈401、上端连接所述第二环形金属圈403，底座4上小下大，避免波浪能源收集装置放置在地面上时发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，其特征在于，包括：/n浮体(1)，其内部设有蓄电池；/n若干压电组件(2)，若干压电组件(2)分布在所述浮体(1)的表面，若干压电组件(2)与所述蓄电池连通，将若干压电组件(2)收集的能量进行存储。/n

【技术特征摘要】
1.基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，其特征在于，包括：
浮体(1)，其内部设有蓄电池；
若干压电组件(2)，若干压电组件(2)分布在所述浮体(1)的表面，若干压电组件(2)与所述蓄电池连通，将若干压电组件(2)收集的能量进行存储。


2.如权利要求1所述的基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，其特征在于，所述浮体(1)为圆台形空腔。


3.如权利要求2所述的基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，其特征在于，还包括：配重块(3)，其设置在所述浮体(1)较窄的端面。


4.如权利要求3所述的基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，其特征在于，还包括：底座(4)，其设置在所述配重块(3)的外侧，所述底座(4)连接在所述浮体(1)较窄的端面，所述底座(4)的下端低于所述配重块(3)的下端。


5.如权利要求4所述的基于压电陶瓷的波浪能源收集装置，其特征在于，所述底座(4)包括第一环形金属圈(401)、若干第一支撑杆(402)、第二环形金属圈(403)，所述第二环形金属圈(403)的直径小于所述第一环形金属圈(401)的直径，且与所述浮体(1)较窄端面的直径相等，所述第二环形金属圈(403)连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘金强，梅震，许皓，张俊仓，昌诗宇，赵腾，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：湖北;42