[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310335572.0
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN104343637B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝立星;郎佳星;馬賀然;趙穎
• 申請（專利權(quán)）人: 納米新能源（唐山）有限責(zé)任公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;H02N1/04
• 代理公司: 北京市浩天知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11276
• 代理人: 韓龍,李淑敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置，尤其涉及一種利用收集的風(fēng)能進行摩擦發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的進步以及工業(yè)的迅猛發(fā)展，人類對能源的需求越來越多，在可利用的能源日趨減少的情形下，人類不得不尋找新能源。風(fēng)能作為自然界存在的巨大能量和清潔的可再生能源，由于其不需使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染的優(yōu)點，得到了人們的高度關(guān)注和廣泛應(yīng)用。

風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。其中包括將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為機械能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電能兩個過程。將機械能轉(zhuǎn)化為電能的方式大致有三種：靜電、壓電和電磁。傳統(tǒng)的風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)通常采用電磁感應(yīng)的方式，這種風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)體積龐大，成本高昂，同時在運輸和安裝的過程中，給用戶帶來了極大的不便；而壓電式風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)由于常規(guī)壓電材料復(fù)雜的化學(xué)成分及晶體結(jié)構(gòu)，難以實現(xiàn)大功率與小尺寸的結(jié)合。由此可見，傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電方式，無論其采用電磁感應(yīng)的方式還是采用壓電方式都具有無法彌補的缺陷。

相比之下，通過第一種方式，即靜電的方式，從環(huán)境中回收機械能，完成對風(fēng)能的收集則會更加有利。該方式可由摩擦發(fā)電機來實現(xiàn)。摩擦發(fā)電機中包含由薄膜材料構(gòu)成的摩擦界面，當(dāng)摩擦界面受到外力擠壓時則會相互接觸并摩擦，由此產(chǎn)生電能，從而實現(xiàn)了將機械能轉(zhuǎn)變成電能的過程。從發(fā)電技術(shù)指標(biāo)上看，最初，這種摩擦發(fā)電機產(chǎn)生的電壓只能達到5V，通過研究和設(shè)計改進，現(xiàn)在，該發(fā)電機產(chǎn)生的電壓可高達1000V，輸出功率可達128mW/cm³。由此可見，在風(fēng)力發(fā)電中采用摩擦發(fā)電機通過靜電方式將機械能轉(zhuǎn)化為電能是一種可行的方案。但現(xiàn)有的通過摩擦發(fā)電的風(fēng)能收集裝置對風(fēng)能收集的效率很低，尤其是在瞬間高風(fēng)能和連續(xù)高風(fēng)能時，風(fēng)能的浪費更為明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高效地利用風(fēng)能進行摩擦發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的具體技術(shù)方案為：

一種風(fēng)力發(fā)電裝置，包括機體和設(shè)置在機體中的風(fēng)能接收組件、傳動組件、至少一個發(fā)電組件，風(fēng)能接收組件通過傳動組件與發(fā)電組件相連，其中，發(fā)電組件包括杠桿部件和設(shè)置在杠桿部件上的摩擦發(fā)電部件，傳動組件上設(shè)置有凸輪，凸輪與杠桿部件相接觸，并驅(qū)動杠桿部件往復(fù)運動，摩擦發(fā)電部件在杠桿部件的往復(fù)運動中產(chǎn)生電能。

與現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電裝置相比，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置具有以下優(yōu)點：本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置通過利用蝸輪蝸桿嚙合、凸輪傳動、杠桿原理可以將收集到的風(fēng)能高效地轉(zhuǎn)化為機械能，并進而利用摩擦發(fā)電部件產(chǎn)生出電能，實現(xiàn)了利用風(fēng)能的高效發(fā)電，且在瞬間高風(fēng)能和連續(xù)高風(fēng)能時都能夠保證能量的正常、穩(wěn)定轉(zhuǎn)化，增強了生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性。

同時，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置中將摩擦發(fā)電部件的第一發(fā)電部和第二發(fā)電部分開設(shè)置，確保了發(fā)電過程中摩擦發(fā)電部件的第一發(fā)電部和第二發(fā)電部的正常分離，增加了裝置的適應(yīng)能力。

此外，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易于實現(xiàn)高密度集成，因此可以在大大減小風(fēng)力發(fā)電裝置尺寸的同時，又具有較高的能量效率和密度，具有廣泛的前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的第一實施例的俯視圖；

圖2為圖1中的風(fēng)力發(fā)電裝置的主視圖；

圖3為圖2中的摩擦發(fā)電部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中的風(fēng)力發(fā)電裝置的第一改進實施例的俯視圖；

圖5為圖1中的風(fēng)力發(fā)電裝置的第二改進實施例的剖視圖；

圖6為本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的第二實施例的俯視圖。

具體實施方式

為了更好的了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一種風(fēng)力發(fā)電裝置做進一步詳細的描述。

如圖1和圖2所示，其示出了本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的第一實施例。本實施例中，風(fēng)力發(fā)電裝置包括機體1和設(shè)置在機體1中的風(fēng)能接收組件2、傳動組件3、發(fā)電組件4，風(fēng)能接收組件2通過傳動組件3與發(fā)電組件4相連。運行時，風(fēng)能接收組件2用于將環(huán)境中的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，并通過傳動組件3將機械能傳遞給發(fā)電組件4，進而通過發(fā)電組件4將機械能轉(zhuǎn)換成電能。

其中，本實施例中的機體1為半封閉的殼體結(jié)構(gòu)，包括底壁和側(cè)壁，用于承載本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置中的其他組件。當(dāng)然，應(yīng)理解的是，本發(fā)明中的機體1的形狀并不局限于上述文字描述和附圖中顯示的結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體應(yīng)用，本發(fā)明中的機體1的形狀可靈活設(shè)置，如圓筒形、矩形等。