成果名称: 柔性压电波浪能发电系统关键技术研究
完成单位: 中山大学
主要人员: 黄以华,韦铭,曾泽丰,赵翔,黄锦辉,郑志鸿
介绍:

    ① 课题来源与背景; 课题来源于广东省科技厅(20160104--新能源关键技术专项,专项资金类别:公益研究与能力建设,业务类型:工业高新技术领域)。课题背景:全球化石燃料资源的消耗不断加速,为了满足全球不断增长的能源需求,许多可再生能源,例如太阳能、风能、生物能等,已经受到极大的关注并得到深入的研究。海浪所蕴含的巨大能量有目共睹,但是目前我们对海浪能的转化方式较为单一且效率偏低,因此本课题对柔性压电波浪能发电系统关键技术进行研究。

    ② 技术原理及性能指标: 本项目采用卡尔曼涡街原理,将卡尔曼涡旋现象与压电转换原理相结合,从一个全新的角度研究如何将海浪中的能量有效地转化为电能,项目属于基础研究,申请时无技术指标约定。

    ③ 技术的创造性与先进性; 本课题具有一定的技术的创造性与先进性。传统的波浪能提取大多利用波浪上下波动或者冲击特性,借助联动杆、活塞等复杂的机械机构来进行波浪动能到电能的转化,由于存在较大的摩擦力,因而转换效率偏低。而本课题研究如何直接利用柔性压电材料构建高功率高密度压电发电体提取波浪中的动能,属于新的思路;本课题有针对性地设计并利用扰动体在波浪中产生特定涡旋模式从而提高压电发电部件的发电性能也属于新的思路;本课题所构建的发电系统整体属于一种新的发电系统。

     ④ 技术的成熟程度,适用范围和安全性; 本课题产生的技术比较成熟,重点突破了扰动体和柔性压电发电机的结构设计、发电系统中柔性压电发电部件与功率提取电路的耦合问题、低功耗自供电功率提取电路设计等关键技术问题,为柔性压电波浪能发电系统设计提供理论支撑及技术基础。项目安全可靠,使用范围广,可在江、河、湖,海等,具有水体波动的场景使用,特别适合为无线传感节点提供能源。

    ⑤ 应用情况及存在的问题; 项目相关技术成果尚待推广,未投入实际应用。目前主要存在的问题是柔性压电薄膜材料的可靠性问题,而这不是本课题可以解决的。

     ⑥ 历年获奖情况; 无。

批准登记号:
登记日期: 2022-09-28
研究起止时间: 2016-01-01至2019-12-31
所属行业: 信息传输、软件和信息技术服务业
所属高新技术类别: 新能源与节能
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2021-03-26