[發明專利]基于高頻摩擦發電機的風力發電裝置

有效

• 申請號: 201310369588.3
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104426413B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 徐傳毅;王珊;孫利佳;劉紅閣
• 申請（專利權）人: 納米新能源（唐山）有限責任公司
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;F03D9/11
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 韓龍;金衛文

技術領域

本發明涉及一種風力發電裝置，尤其涉及一種利用風力的基于高頻摩擦發電機的風力發電裝置，其不受風向的影響，可持續穩定的發電。

背景技術

眾所周知的是，風力發電是一種最具規模開發潛力的清潔可再生能源利用方式。風力發電機的作用，是把由風輪得到的恒定轉速，通過升速傳遞給發電機構均勻運轉，因而把機械能轉變為電能。由于風力發電利用的是自然能源，故相對火電、核電等發電要更加綠色、環保。我國的風力資源極為豐富，絕大多數地區的平均風速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區，風力發電具有較佳的發展前景。

但是，傳統的風力發電機體積龐大，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。采用納米技術構建的能量收集和轉換裝置，在自供電納米系統中起關鍵作用，由于其環保、節能、自驅動性質而受到廣泛關注。隨著王中林教授研究組研發的壓電納米發電機首次將機械能轉換為電能以來，以壓電和摩擦電為基礎的不同結構和材料的納米發電機相繼問世。

雖然，納米摩擦發電機在風力發電領域的應用是一個主要的研究方向，但是目前的技術中發電功率較低，且對風向的選擇尤為苛刻。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種基于高頻摩擦發電機的風力發電裝置，能夠提供較大的發電功率，不受風向的影響，且結構簡單，成本低。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于高頻摩擦發電機的風力發電裝置，包括多個摩擦發電機，以及用于支承多個摩擦發電機的發電機載體，其中所述發電機載體具有承托件，其中多個摩擦發電機設置于承托件之上；每個所述摩擦發電機包括：平行相對設置的第一基板和第二基板；垂直地設置在第一基板和第二基板的邊緣之間的至少一個支撐件；位于第一基板和第二基板之間的第一電極層和第二電極層；以及位于第一電極層和第二電極層之間的至少一層高分子聚合物絕緣層，所述第一電極層和/或所述第二電極層與一層或多層高分子聚合物絕緣層之間形成有摩擦界面；和/或，所述多層高分子聚合物絕緣層中的至少兩層之間形成有摩擦界面；形成所述摩擦界面的兩層中的至少一層為自由活動層，所述自由活動層的一端為固定端，另一端為自由端。

進一步地，第一電極層和第二電極層分別固定在第一基板和第二基板上，高分子聚合物絕緣層的一端固定在支撐件上，高分子聚合物絕緣層的另一端為自由端。

進一步地，第二電極層固定在第二基板上，高分子聚合物絕緣層的一端和第一電極層的一端共同固定在支撐件上，高分子聚合物絕緣層的另一端和第一電極層的另一端為自由端。

進一步地，至少一層高分子聚合物絕緣層包括第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層；其中第一電極層固定在第一基板上，第二電極層和第二高分子聚合物絕緣層一起固定在第二基板上，第一高分子聚合物絕緣層的一端固定在支撐件上，第一高分子聚合物絕緣層的另一端為自由端。

進一步地，至少一層高分子聚合物絕緣層包括第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層；其中第一電極層和第一高分子聚合物絕緣層共同固定在第一基板上，第二高分子聚合物絕緣層的一端和第二電極層的一端共同固定在支撐件上，第二高分子聚合物絕緣層的另一端和第二電極層的另一端分別為自由端。

進一步地，所述至少一個支撐件包括：第一支撐件，該第一支撐件連接所述第一基板的第一端和所述第二基板的第一端；和第二支撐件，該第二支撐件連接所述第一基板的第二端和所述第二基板的第二端，所述第二支撐件的長度小于所述第一支撐件的長度，其中，所述第一電極層緊鄰所述第一基板，所述至少一層高分子聚合物絕緣層的第一端和第二電極層的第一端均固定在所述第一支撐件上，所述至少一層高分子聚合物絕緣層的第二端和第二電極層的第二端為自由端。

進一步地，所述承托件為圓形的托盤，所述多個摩擦發電機沿著托盤的圓周法向平均分布，并可在托盤上布置至少一圈，摩擦發電機的進風面與托盤面直徑方向垂直。

進一步地，所述承托件之上還設置有導向葉片，所述多個摩擦發電機在承托件的橫向方向上設置成至少一行和至少一列，并且在承托件的縱向方向上層疊有至少一層，導向葉片的迎風面與摩擦發電機的迎風方向相同。

進一步地，所述承托件為具有對稱結構的圓形、矩形或梯形的托板。

進一步地，所述承托件為具有腔體的容納罩，該容納罩的前端還開設有呈喇叭形的集風罩。

進一步地，所述承托件的下方還設置有轉動裝置，該轉動裝置能夠實現承托件的轉動。