The invention discloses a wave energy power generation device with adjustable frequency and a power generation method thereof. The characteristics of low frequency and variable frequency of waves have great influence on the collection efficiency of wave energy. The invention relates to a wave energy power generation device with adjustable frequency, which comprises an internal shell, a shell end cover, a vibrator system and an oscillating power generation mechanism. The vibrator system includes oscillation spring, vibrator tube, vibrator end cover, expansion airbag and thrust unit. The piezoelectric generating unit includes a bow shaped stretching plate, a flexible plate, a rectangular cushion block and a piezoelectric sheet. The invention can transform the low-frequency wave into the mechanical vibration with higher frequency by setting a plurality of first permanent magnets arranged in sequence, so as to improve the energy collection efficiency and overcome the problem of low energy collection efficiency caused by low wave frequency. The invention can adjust the vibration frequency of the lever by controlling the air pressure in the retractable air bag, so that the vibration frequency is close to the resonance frequency, thereby improving the energy collection efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种频率可调的海浪能发电装置及其发电方法
本专利技术属于能量回收利用
,具体涉及一种频率可调的海浪能发电装置及其发电方法。
技术介绍
如今,关于能源的无限需求,许多研究都集中在能量收集。这些研究的主要目的是从浪费的能源中产生有用的能量。海浪能源是巨大的能源之一,其能量密度高于太阳能和风能等一些可再生资源。但是,生活中大部分的海浪能量却没有加以利用而被浪费掉了。由于海浪的频率较低,因此对从这个能量资源中获取基于振动的能量的注意力较少。海洋探测设备一般是在无人值守的情况下长期工作,对于利用电池供能的设备其工作寿命受制于电池的电量,工作寿命较为有限。海浪能是海上一种丰富的可再生能源,将其转化为电能可以实现随时和不间断地为海洋探测设备提供能量(即自供电)。由于海浪的低频与频率多变的特性,极大的影响力对海浪能的收集效率,目前大部分海浪能收集装置往往只能解决其中一种问题,无法最大化收集海浪能量,故本专利技术提供了一种低频转高频且频率可调的海浪能量收集装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种频率可调的海浪能发电装置及其发电方法。本专利技术一种频率可调的海浪能发电装置,包括内部壳体、壳体端盖、振子系统和振荡发电机构。两个壳体端盖与内部壳体内侧壁的两端分别固定。振子系统设置在内部壳体内。所述的振子系统包括振荡弹簧、振子管、振子端盖、伸缩气囊和推力单元。振子管的内腔中装有伸缩气囊;振子管的侧壁上开设有m个沟槽组。m个沟槽组与m个推力单元分别对应。推力单元由沿振子管轴向依次 ...
【技术保护点】
1.一种频率可调的海浪能发电装置,包括内部壳体、壳体端盖、振子系统和振荡发电机构;其特征在于:两个壳体端盖与内部壳体内侧壁的两端分别固定;振子系统设置在内部壳体内;所述的振子系统包括振荡弹簧、振子管、振子端盖、伸缩气囊和推力单元;振子管的内腔中装有伸缩气囊;振子管的侧壁上开设有m个沟槽组;m个沟槽组与m个推力单元分别对应;推力单元由沿振子管轴向依次排列的多个第一永磁铁组成;各第一永磁铁均与伸缩气囊的侧面固定;两个振子端盖的内侧面与振子管的两端分别固定;两个振荡弹簧的一端与两个壳体端盖的内侧面分别固定,另一端与两个振子端盖的外侧面分别固定;/n所述内部壳体的侧壁上开设有m个让位孔,振荡发电机构共有m个;m个振荡发电机构与m个推力单元分别对应;振荡发电机构包括第二永磁铁、滑块、缓冲弹簧、杠杆和压电发电单元;滑块穿过让位孔;滑块的内侧面固定有第二永磁铁;第二永磁铁朝向对应推力单元的磁极与第一永磁铁朝向对应第二永磁铁的磁极极性相同;/n所述的压电发电单元包括弓形拉伸板、柔性板、矩形垫块和压电片;两块弓形拉伸板的内凹侧相对设置;两块弓形拉伸板之间设置有柔性板;柔性板上设置有压电片;其中一块弓形拉 ...
【技术特征摘要】
1.一种频率可调的海浪能发电装置,包括内部壳体、壳体端盖、振子系统和振荡发电机构;其特征在于:两个壳体端盖与内部壳体内侧壁的两端分别固定;振子系统设置在内部壳体内;所述的振子系统包括振荡弹簧、振子管、振子端盖、伸缩气囊和推力单元;振子管的内腔中装有伸缩气囊;振子管的侧壁上开设有m个沟槽组;m个沟槽组与m个推力单元分别对应;推力单元由沿振子管轴向依次排列的多个第一永磁铁组成;各第一永磁铁均与伸缩气囊的侧面固定;两个振子端盖的内侧面与振子管的两端分别固定;两个振荡弹簧的一端与两个壳体端盖的内侧面分别固定,另一端与两个振子端盖的外侧面分别固定;
所述内部壳体的侧壁上开设有m个让位孔,振荡发电机构共有m个;m个振荡发电机构与m个推力单元分别对应;振荡发电机构包括第二永磁铁、滑块、缓冲弹簧、杠杆和压电发电单元;滑块穿过让位孔;滑块的内侧面固定有第二永磁铁;第二永磁铁朝向对应推力单元的磁极与第一永磁铁朝向对应第二永磁铁的磁极极性相同;
所述的压电发电单元包括弓形拉伸板、柔性板、矩形垫块和压电片;两块弓形拉伸板的内凹侧相对设置;两块弓形拉伸板之间设置有柔性板;柔性板上设置有压电片;其中一块弓形拉伸板与内部壳体的外侧面固定;杠杆的中部与内部壳体铰接;杠杆的一端与滑块的外侧面通过缓冲弹簧连接,另一端与远离内部壳体的那块弓形拉伸板固定。
2.根据权利要求1所述的一种频率可调的海浪能发电装置,其特征在于:还包括充气泵、排气泵和储气罐;充气泵、排气泵及储气罐均设置在封装外壳和内部壳体之间;伸缩气囊上设置有两个气口;充气泵的输入口与储气罐的出气口连接,输出口与伸缩气囊的第一个气口通过软管连接;排气泵的输入口与伸缩气囊的第二个气口通过软管连接,输出口与储气罐的进气口连接。
3.根据权利要求1所述的一种频率可调的海浪能发电装置,其特征在于:本发明一种频率可调的海浪能发电装置还包括能量收集电路;能量收集电路包括整流器、电流传感器、电压传感器和电池;每张压电片均对应一个整流器;整流器的两个输入接线端与对应压电片的两个接线端分别连接;所有整流器的正极输出端均与电池正极相连,负极输出端均与电池负极相连;电流传感器串联在电池正极与整流器的正极输出端之间;电压传感器的...
【专利技术属性】
技术研发人员:许明,何龙,陈国金,
申请(专利权)人:杭州电子科技大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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