本實用新型涉及新能源發(fā)電領域，特別涉及一種多維度能量海浪發(fā)電裝置。

背景技術：

傳統能源發(fā)電資源日趨枯竭，而且造成不同程度的環(huán)境污染，利用環(huán)境清潔可再生能源如太陽能、風能以及潮汐能等發(fā)電技術日益受到廣泛關注。海洋波浪能發(fā)電技術起步較晚，但海浪能具有獨特的優(yōu)勢，能量密度高，不受天氣影響，能量持續(xù)且穩(wěn)定，同時海浪浪能分布廣泛、儲量巨大。

目前海浪能發(fā)電裝置主要分為振蕩水注型、機械型和水流型，但轉換電能的中間環(huán)節(jié)多、效率低、電力輸出波動性大、對惡劣的海域環(huán)境適應性差、造價高、實施難度大等問題亟待解決。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種占用海洋面積小、發(fā)電效率高、性能穩(wěn)定的多維度能量海浪發(fā)電裝置，不僅可以吸收海洋表面的波動能量，還可以吸收水面以下海水空間中多維度海水動能。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：

一種多維度能量海浪發(fā)電裝置，包括浮子1、發(fā)電體2、阻力節(jié)點3、沉子4和連接桿5；由多個阻力節(jié)點3將浮子1、發(fā)電體2、沉子4和連接桿5連接構成一個發(fā)電空間網絡結構，其中，阻力節(jié)點3由3個正交平面組成，阻力節(jié)點3的3個正交平面在上下前后左右的6個方向各有一個交點，每個交點通過連接桿5連接一個發(fā)電體2，上方的發(fā)電體2通過連接桿5與浮子1相連接，下方的發(fā)電體2通過連接桿5與沉子4相連接。

浮子1是一種密封球體，產生的浮力可以使整個發(fā)電裝置浮于海洋表面。

沉子4由密度較大的防腐蝕金屬材料構成，依靠自身重力將沉子4與浮子1之間的多組連接桿5、發(fā)電體2和阻力節(jié)點3張緊。

阻力節(jié)點3的3個正交平面分別為YZ面6、XZ面7和XY面8；阻力節(jié)點3能夠承受和吸收海水擾流的6維度阻力，并將阻力通過連接桿5實施在發(fā)電體2上。

發(fā)電體2由多個具有壓電效應的發(fā)電單體9級聯構成，發(fā)電單體9為壓電材料，多級連接后可增加輸出電壓和彈性形變，以吸收海水動能；發(fā)電體2的外層有絕緣材料，防止海水造成短路；發(fā)電單體9級聯后的電源輸出線在連接桿5體內，與外界海水絕緣。

由多個浮子1構成的浮子層位于海水表面，由多個沉子4構成的沉子層位于海水表面以下的底層，整個空間網絡結構懸浮在海水中；浮子1與沉子4將中間的連接桿5、發(fā)電體2和阻力節(jié)點3構成的空間網絡結構拉展；每個發(fā)電體2的兩端由連接桿5連接，在XYZ三個方向級聯，阻力節(jié)點3作為三維度交點，構成空間立體網絡結構。

整個發(fā)電空間網絡結構在浮子1和沉子4的拉力下處于張緊狀態(tài)，浮子1以下的所有部分位于海水平面以下；在海浪的作用下，具有動能的海水作用在阻力節(jié)點3的3個正交平面上產生多維度壓力，并通過連接桿5在發(fā)電體2上產生軸向往復力和扭曲力，被發(fā)電體2吸收并轉換成電能；整個發(fā)電空間網絡結構可以吸收海水空間6個維度的形變動能，包括X、Y、Z三軸正負方向和軸向轉動方向；發(fā)電體2產生的電能，通過連接桿5內部導線，被傳送到遠方存儲或利用。

本實用新型與現有技術相比具有如下優(yōu)點和效果：

(1)本實用新型裝置可以吸收海面波動以及海面以下空間海水的多維度局部擾流動能，轉化效率高。

(2)本實用新型裝置的占據平面面積小，水能利用率高。

(3)本實用新型裝置的發(fā)電方法實現簡單，成本低，適合推廣應用。

附圖說明

圖1為多維度能量海浪發(fā)電裝置的空間網絡結構的立體示意圖。

圖2為多維度能量海浪發(fā)電裝置的單個結構的平面示意圖。

圖3為阻力節(jié)點的平面示意圖。

圖4為發(fā)電單體的結構示意圖。

圖5為阻力節(jié)點的正交平面立體示意圖。

其中，1、浮子；2、發(fā)電體；3、阻力節(jié)點；4、沉子；5、連接桿；6、YZ面；7、XZ面；8、XY面；9、發(fā)電單體。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型做進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例1

一種多維度能量海浪發(fā)電裝置，包括浮子1、發(fā)電體2、阻力節(jié)點3、沉子4和連接桿5。浮子1是一種密封球體，產生的浮力可以使整個發(fā)電裝置浮于海洋表面。沉子4由密度較大的防腐蝕金屬材料構成，依靠自身重力將沉子4與浮子1之間的多組連接桿5、發(fā)電體2和阻力節(jié)點3張緊。如圖1所示，由多個阻力節(jié)點3將浮子1、發(fā)電體2、沉子4和連接桿5連接構成一個發(fā)電空間網絡結構，其中，阻力節(jié)點3由3個正交平面組成，阻力節(jié)點3的3個正交平面在上下前后左右的6個方向各有一個交點，每個交點通過連接桿5連接一個發(fā)電體2，上方的發(fā)電體2通過連接桿5與浮子1相連接，下方的發(fā)電體2通過連接桿5與沉子4相連接，如圖2所示。

阻力節(jié)點3的3個正交平面分別為YZ面6、XZ面7和XY面8；阻力節(jié)點3能夠承受和吸收海水擾流的6維度阻力，并將阻力通過連接桿5實施在發(fā)電體2上，如圖3、圖5所示。

如圖4所示，發(fā)電體2由多個具有壓電效應的發(fā)電單體9級聯構成，發(fā)電單體9為壓電材料，多級連接后可增加輸出電壓和彈性形變，以吸收海水動能；發(fā)電體2的外層有絕緣材料，防止海水造成短路；發(fā)電單體9級聯后的電源輸出線在連接桿5體內，與外界海水絕緣。

由多個浮子1構成的浮子層位于海水表面，由多個沉子4構成的沉子層位于海水表面以下的底層，整個空間網絡結構懸浮在海水中；浮子1與沉子4將中間的連接桿5、發(fā)電體2和阻力節(jié)點3構成的空間網絡結構拉展；每個發(fā)電體2的兩端由連接桿5連接，在XYZ三個方向級聯，阻力節(jié)點3作為三維度交點，構成空間立體網絡結構。

整個發(fā)電空間網絡結構在浮子1和沉子4的拉力下處于張緊狀態(tài)，浮子1以下的所有部分位于海水平面以下；在海浪的作用下，具有動能的海水作用在阻力節(jié)點3的3個正交平面上產生多維度壓力，并通過連接桿5在發(fā)電體2上產生軸向往復力和扭曲力，被發(fā)電體2吸收并轉換成電能；整個發(fā)電空間網絡結構可以吸收海水空間6個維度的形變動能，包括X、Y、Z三軸正負方向和軸向轉動方向。當海浪產生并推動浮子1上下運動時，浮子1與沉子4之間產生垂直方向往復拉力，該拉力被中間的發(fā)電體2吸收并轉化為電能；當海水空間產生局部擾流時，水流動能被阻力節(jié)點3的三個正交平面部分吸收，在相應的發(fā)電體2上產生軸向往復力和扭曲力，產生電能。發(fā)電體2產生的電能由連接桿5內部的導線傳遞到遠方存儲或利用。

實施例2

原理同實施例1，浮子1層面與沉子4層面之間的發(fā)電體2、連接桿5和阻力節(jié)點4除構成正立方體單元空間之外，可以改變阻力節(jié)點4的阻力面角度，以構成正三菱錐體、六棱柱體和其他多面體等單元空間結構。