本发明专利技术公开了一种基于波浪能的能量采集装置，涉及海洋波浪能利用工程技术领域，包括箱体；摇摆杆，摇摆杆铰接于箱体，其中，第一传动杆的一端伸入箱体的内部，另一端固定有浮漂；基础层，基础层设于箱体的内部，且基础层沿长度方向上布置有若干片压电片；以及能量传动组件，能量传动组件固定于箱体的内部且位于摇摆杆和基础层之间，能量传动组件的一侧连接摇摆杆伸入箱体的一端，能量传动组件的另一侧传动连接基础层，其中，能量传动组件将摇摆杆的摆动转化为对基础层的挤压，以使基础层产生弹性变形，从而带动压电片产生压电效应以输出电压，有效并最大化将波浪能转化为电能，本装置结构简单、易于制作，且成本较低、具有极大的经济效应。济效应。济效应。
【技术实现步骤摘要】
一种基于波浪能的能量采集装置
[0001]本专利技术涉及海洋波浪能利用工程
，特别涉及一种基于波浪能的能量采集装置。
技术介绍
[0002]随着世界能源需求的不断增加以及环境问题的日益凸显，海洋波浪能作为一种清洁、可再生能源而备受重视。波浪能的能量密度大、可持续性强、分布范围广，是一种简单机械能，是海洋中质量最好最常见的能源。另外，悬臂梁压电能量采集器的工作带宽太低，能量获取的频率范围小，不能有效利用海洋中的波浪能。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术实施例提供一种基于波浪能的能量采集装置，能够最大化利用海洋中的波浪能并将其转化为能用的电能。
[0004]根据本专利技术实施例的基于波浪能的能量采集装置，包括箱体；摇摆杆，所述摇摆杆铰接于所述箱体，其中，所述第一传动杆的一端伸入所述箱体的内部，另一端固定有浮漂；基础层，所述基础层设于所述箱体的内部，且所述基础层沿长度方向上布置有若干片压电片；以及能量传动组件，所述能量传动组件固定于所述箱体的内部且位于所述摇摆杆和所述基础层之间，所述能量传动组件的一侧连接所述摇摆杆伸入所述箱体的一端，所述能量传动组件的另一侧传动连接所述基础层，其中，所述能量传动组件将所述摇摆杆的摆动转化为对所述基础层的挤压，以使所述基础层产生弹性变形，从而带动所述压电片产生压电效应以输出电压。
[0005]作为上述方案的进一步改进，所述能量传动组件包括第一连杆、第二连杆、第一齿轮以及第二齿轮，所述第一齿轮转动连接于所述箱体，所述第二齿轮转动连接所述箱体且与所述第一齿轮传动连接，所述第一连杆的一端铰接所述摇摆杆，所述第一连杆的另一端铰接所述第一齿轮，所述第二连杆的一端铰接所述第二齿轮，所述第二连杆的另一端铰接所述基础层。
[0006]作为上述方案的进一步改进，所述第一齿轮通过第三齿轮传动连接所述第二齿轮，且所述第二齿轮的齿数和所述第三齿轮的齿数均小于所述第一齿轮的齿数。
[0007]作为上述方案的进一步改进，所述第一齿轮为内齿轮，所述第二齿轮和所述第三齿轮均为外齿轮，所述第二齿轮位于所述第一齿轮的中心，其中，第一齿轮和所述第二齿轮均啮合所述第三齿轮，从而形成行星齿轮机构。
[0008]作为上述方案的进一步改进，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮三者的齿数比为2:1:1、3:1:1、4:1:2的其中一种。
[0009]作为上述方案的进一步改进，所述基础层的中部隆起以形成圆弧形的拱式结构，所述压电片分布在所述拱式结构的内侧和外侧，若干片所述压电片依次串联在一起。
[0010]作为上述方案的进一步改进，所述基于波浪能的能量采集装置还包括设于所述箱体内部的能量转换组件和弹簧组件，所述能量转换组件包括处于磁化状态的磁致伸缩棒以及闭合线圈，所述闭合线圈套设在所述磁致伸缩棒，所述弹簧组件固定于所述磁致伸缩棒的端部，通过所述弹簧组件以将所述摇摆杆的机械能转化为对所述磁致伸缩棒的压力。
[0011]作为上述方案的进一步改进，所述弹簧组件包括固定圆盘、导向件、弹簧以及滑块，通过所述固定圆盘以将所述导向件固定在所述磁致伸缩棒的端部，所述导向件上设有可供所述滑块滑动的滑道，所述弹簧设于所述滑道，且所述弹簧的两端分别连接所述固定圆盘和所述滑块，所述滑块位于所述滑道的端部且位于所述摇摆杆的端部的摆动路径上。
[0012]作为上述方案的进一步改进，所述能量转换组件还包括轭铁以及若干件磁体，所述轭铁固定在所述箱体的内部，所述磁致伸缩棒设于所述轭铁内部且一端伸出所述轭铁外，所述磁体设于所述轭铁的内部且分布在所述磁致伸缩棒的两侧。
[0013]作为上述方案的进一步改进，所述磁致伸缩棒的制作材料为Terfenol
‑
D、Galfenol、Metglas的其中一种。
[0014]基于上述技术方案，本专利技术实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案中，摇摆杆铰接于箱体上，且摇摆杆的一端伸入箱体的内部，另一端位于箱体外且端部固定有浮漂，浮漂在海浪的作用下能够带动摇摆杆进行一定幅度的摆动，对于设于箱体内部的基础层，基础层上沿长度方向布置有若干片压电片，压电片受到变形会产生压电效应并产生电压，而固定于箱体内部的能量传动组件则位于摇摆杆和基础层之间，且摇摆杆和基础层均连接能量传动组件，工作时，将本方案的能量采集装置放置于海洋上或江河上，浮漂在波浪的作用下带动摇摆杆摆动，通过能量传动组件将摇摆杆产生的摆动转换为对基础层的挤压，以使基础层产生弹性形变，从而带动设置在基础层上的压电片产生压电效应以输出电压，有效并最大化将波浪能转化为电能，此外，本专利技术的能量采集装置结构简单、易于制作，且成本较低、具有极大的经济效应。
附图说明
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步地说明；
[0016]图1是本专利技术实施例的结构示意图；
[0017]图2是图1中A处的放大示意图；
[0018]图3是本专利技术实施例中能量转换组件的结构示意图；
[0019]图4是本专利技术实施例中弹簧组件的结构示意图；
[0020]图5是图1中B处的放大示意图。
具体实施方式
[0021]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0022]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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专利技术和简化描述，而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专利技术的限制。
[0023]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0024]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。
[0025]参照图1至图2，本专利技术实施例中的基于波浪能的能量采集装置包括箱体100、摇摆杆220、基础层410以及能量传动组件。
[0026]对于摇摆杆220，摇摆杆220铰接于箱体100，其中，第一传动杆220的一端伸入箱体100的内部，另一端固定有浮漂210，具体的，如图5所示，箱体100的一面上开设有供摇摆杆220伸入的槽孔，槽孔的两侧布置有可转动的滚轮110，相对应的，摇摆杆220上设有与滚轮100配合的凹槽，从而使摇摆杆220与箱体100形成铰接结构，并能使摇摆杆220进行一定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于波浪能的能量采集装置，其特征在于：包括箱体(100)；摇摆杆(220)，所述摇摆杆(220)铰接于所述箱体(100)，其中，所述第一传动杆(220)的一端伸入所述箱体(100)的内部，另一端固定有浮漂(210)；基础层(410)，所述基础层(410)设于所述箱体(100)的内部，且所述基础层(410)沿长度方向上布置有若干片压电片(420)；以及能量传动组件(300)，所述能量传动组件(300)固定于所述箱体(100)的内部且位于所述摇摆杆(220)和所述基础层(410)之间，所述能量传动组件(300)的一侧连接所述摇摆杆(220)伸入所述箱体(100)的一端，所述能量传动组件(300)的另一侧传动连接所述基础层(410)，其中，所述能量传动组件(300)将所述摇摆杆(220)的摆动转化为对所述基础层(410)的挤压，以使所述基础层(410)产生弹性变形，从而带动所述压电片(420)产生压电效应以输出电压。2.根据权利要求1所述的基于波浪能的能量采集装置，其特征在于：所述能量传动组件(300)包括第一连杆(340)、第二连杆(350)、第一齿轮(310)以及第二齿轮(320)，所述第一齿轮(310)转动连接于所述箱体(100)，所述第二齿轮(320)转动连接所述箱体(100)且与所述第一齿轮(310)传动连接，所述第一连杆(340)的一端铰接所述摇摆杆(220)，所述第一连杆(340)的另一端铰接所述第一齿轮(310)，所述第二连杆(350)的一端铰接所述第二齿轮(320)，所述第二连杆(350)的另一端铰接所述基础层(410)。3.根据权利要求2所述的基于波浪能的能量采集装置，其特征在于：所述第一齿轮(310)通过第三齿轮(330)传动连接所述第二齿轮(320)，且所述第二齿轮(320)的齿数和所述第三齿轮(330)的齿数均小于所述第一齿轮(310)的齿数。4.根据权利要求3所述的基于波浪能的能量采集装置，其特征在于：所述第一齿轮(310)为内齿轮，所述第二齿轮(320)和所述第三齿轮(330)均为外齿轮，所述第二齿轮(320)位于所述第一齿轮(310)的中心，其中，第一齿轮(310)和所述第二齿轮(320)均啮合所述第三齿轮(330)，从而形成行星齿轮机构。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱荣，董可杰，杨智诚，傅继阳，谢文高，张凡，张怡孝，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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