【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋能发电设备，特别是涉及一种气体辅助式海浪能发电机及电能存储系统。
技术介绍
1、随着全球经济的增长和人口的增加，化石能源的消耗速度越来越快，使得能源供给面临着巨大压力。海洋能源规模庞大具有持续性和稳定性，是一种清洁、可再生的能量来源，具有极大的潜力来弥补化石能源供给缺口。当前分布式海浪能采集多采用蓄电池供电，并加装目前已经较为成熟的光伏发电技术，或者由小型风力涡轮机充电，然而，这些传统的能源获取技术仍然存在部分技术盲点，而未来面对海洋领域的探索与挑战需要做出更充分的准备。
2、摩擦纳米发电机可以将自然界的机械能转化为电能输出，其具有体积小、成本低和易于制造等特点，被广泛应用于高熵能量采集、自驱动传感和高压电源等领域。摩擦纳米发电机在获取低频机械能方面具有独特的优势，因此在收集海洋能源领域尤为适合。
3、接触分离式发电可以作为设计摩擦纳米发电机的一种发电机理，来收集海浪能。但现有接触分离式发电的发电性能存在提升空间。为了实现发电性能的提升，研究人员现今常用的手段是提高摩擦材料的输出性能，例如材料的选择、表面物理和化学改性、离子注入、电荷泵、空气击穿效应以及结构设计和优化等。尽管这些方法和技术具有显著的效果，但其材料的生产制作过程复杂且一致性无法完全保障，需要高水平的技术专业知识作为基础，这使得制造变得困难。而且部分原理和结构的使用受限于特定应用场合，导致通用性不佳。因此，现有基于接触分离式发电设计的摩擦纳米发电机发电性能与制造难度难以兼顾。
4、而专利技术人经过分析后发现，是由
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有海浪能摩擦纳米发电机发电性能与制造难度难以兼顾的问题，提供一种气体辅助式海浪能发电机及电能存储系统。
2、本专利技术采用以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术公开了一种气体辅助式海浪能发电机，包括：浮板、活塞组件、气囊组件、通气组件、发电组件、外壳。
4、浮板用于漂浮在海平面上。
5、活塞组件用于将海浪能转换成活塞运动；活塞组件包括：活塞筒、推杆、；活塞筒轴向垂直贯穿浮板；活塞筒与浮板相连、并一起移动；推杆用于固定于海平面垂向、不移动位置；推杆一端从活塞筒底部伸入活塞筒，且与活塞筒的内壁组成动密封、并形成活塞腔。
6、气囊组件，其位于活塞组件上方，包括支撑板一、支撑板二、气囊一；支撑板一、支撑板二间隔设置，且间距固定；气囊一位于支撑板一、支撑板二之间，并连接在支撑板一上。
7、通气组件将活塞腔与气囊一连通，用于通过活塞运动改变气囊一与支撑板二的间距。
8、发电组件设置在气囊一、支撑板二之间，用于通过气囊一与支撑板二的间距变化实现接触分离式发电。所述发电组件包括若干块柔性基板；若干块柔性基板形成可伸缩的列队；相邻两块柔性基板之间设置有摩擦薄膜一和摩擦薄膜二；摩擦薄膜一和摩擦薄膜二跟着柔性基板一起移动；摩擦薄膜一和摩擦薄膜二失去电荷的能力存在差异。
9、其中，在气囊一与支撑板二间距变化时，相邻两块柔性基板从状态一逐渐变化到状态二、或从状态二逐渐变化到状态一；状态一为相邻两块柔性基板分离，位于相邻两块柔性基板之间的摩擦薄膜一、摩擦薄膜二也分离；状态二为相邻两块柔性基板变形接触，位于相邻两块柔性基板之间的摩擦薄膜一和摩擦薄膜二出现大面积接触。
10、外壳连接在活塞筒外顶，用于封装气囊组件、通气组件、发电组件。
11、该种气体辅助式海浪能发电机的实现根据本公开的实施例的方法或过程。
12、第二方面，本专利技术公开了一种电能存储系统，包括：如第一方面公开的气体辅助式海浪能发电机、外围电路。
13、外围电路与气体辅助式海浪能发电机电性连接，用于存储、释放的气体辅助式海浪能发电机产生的电能。
14、与现有技术相比，本专利技术具备如下有益效果：
15、1，本专利技术利用海浪带动浮板及活塞筒起伏，使活塞筒与位置固定的推杆产生相对移动，引起活塞腔体积变化、并通过连接件使气囊同步收缩或扩张，从而改变气囊与支撑板的间距，实现接触分离式发电；并且本专利技术采用了气囊配合柔性基板实现摩擦薄膜之间的软接触发电；相较于现有通过提高摩擦材料的输出性能的手段，本专利技术对于摩擦材料的要求低、制造难度也低；相较于硬接触发电，本专利技术能够增加摩擦薄膜之间的接触面积，从而提高发电性能。
16、2，本专利技术的发电单元位于活塞筒上方、且被外壳保护住，能避免长期浸没在水中的情况出现，降低了装置密封、防腐难度，并对装置的发电性能保持起到了一定的积极作用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，相邻两块柔性基板包括：柔性基板一、柔性基板二；
3.根据权利要求2所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，位于列队首位的柔性基板与气囊一连接，位于列队末位的柔性基板与支撑板二连接。
4.根据权利要求2所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，所述气囊组件还包括：气囊二；
5.根据权利要求4所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，所述通气组件还将活塞腔与气囊二连通；
6.根据权利要求2所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，相邻两块柔性基板的边缘通过连接件连接，用于限制柔性基板的移动方向、避免发生错位；
7.根据权利要求2所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，摩擦薄膜一、摩擦薄膜二为具备摩擦起电效应的材料。
8.根据权利要求1所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，所述浮板上还设置有配重块，用于平衡活塞组件工作的摩擦力。
9.根据权利要求1所述的气体辅助式海浪能发电
10.一种电能存储系统，其特征在于，其包括：
...【技术特征摘要】
1.一种气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，相邻两块柔性基板包括：柔性基板一、柔性基板二；
3.根据权利要求2所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，位于列队首位的柔性基板与气囊一连接，位于列队末位的柔性基板与支撑板二连接。
4.根据权利要求2所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，所述气囊组件还包括：气囊二；
5.根据权利要求4所述的气体辅助式海浪能发电机，其特征在于，所述通气组件还将活塞腔与气囊二连通；
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：程小军，王中林，高琪，程廷海，李恒禹，
申请(专利权)人：广州蓝色能源研究院，
类型：发明
国别省市：
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