[實用新型]基于壓電效應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320590960.9
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN203584684U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李茂軍;成立;李雪;周樹林
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/06;H02N2/18
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于壓電效應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機。

背景技術(shù)

受石化能源日趨枯竭、能源供應(yīng)緊張和環(huán)境保護等的驅(qū)動，全世界都很重視風(fēng)能等可再生清潔能源的開發(fā)利用。風(fēng)力發(fā)電是目前我國可供商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化投資的重要領(lǐng)域之一，國家在這方面在政策上給予了大力支持，為風(fēng)力發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化、市場化提供了良好條件。國務(wù)院電價改革方案中明確風(fēng)電不參與市場競爭，電量由電網(wǎng)企業(yè)按政府定價或招標(biāo)價格優(yōu)先購買，電力市場成熟時由政府規(guī)定供電企業(yè)售電量中新能源和可再生能源的電量比例，建立專門的競爭性新能源和可再生能源市場；各地政府也紛紛出臺鼓勵風(fēng)力發(fā)展的激勵政策，在所得稅等方面實行優(yōu)惠；國家發(fā)改委辦公廳公布的“關(guān)于組織實施可再生能源和新能源高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項的公告”中也明確指出風(fēng)力發(fā)電是“可再生能源和新能源高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項重點領(lǐng)域”?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將“研究開發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備”列入能源領(lǐng)域的優(yōu)先主題。

傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電是利用風(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，來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電?，F(xiàn)有的風(fēng)機設(shè)備比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本及發(fā)電成本高，且現(xiàn)有的風(fēng)機必須在風(fēng)速大于其切入風(fēng)速時才能發(fā)電，當(dāng)風(fēng)速較低時風(fēng)機不能正常工作。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的在于提供一種基于壓電效應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機，以解決傳統(tǒng)風(fēng)機控制難度大、生產(chǎn)成本高以及切入風(fēng)速要求高的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種基于壓電效應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機，包括圓筒狀的殼體，殼體的內(nèi)壁面上設(shè)有至少一組壓力發(fā)電組件；

壓力發(fā)電組件包括多個沿殼體的內(nèi)壁面圓周向分布的壓力發(fā)電片，壓力發(fā)電片的長度方向沿殼體的徑向延伸，形成自由端；

殼體之外設(shè)有第一葉輪，殼體的內(nèi)部設(shè)有第二葉輪，第一葉輪經(jīng)傳動軸連接第二葉輪，傳動軸與殼體的中心軸同軸；

第二葉輪的葉片沿殼體的徑向的長度與壓力發(fā)電片的長度之和大于殼體的半徑。

進一步地，殼體的內(nèi)壁面上設(shè)有兩組以上壓力發(fā)電組件，兩組以上壓力發(fā)電組件沿殼體的軸向在殼體的內(nèi)壁面上間隔分布，且各組壓力發(fā)電組件上相應(yīng)的壓力發(fā)電片處于同一平面上。

進一步地，多組壓力發(fā)電組件上位于同一平面上的壓力發(fā)電片之間相對固定。

進一步地，同一壓力發(fā)電組件上相鄰的至少兩個壓力發(fā)電片之間相對固定。

進一步地，壓力發(fā)電片的材料為壓電薄膜或者壓電陶瓷。

進一步地，壓力發(fā)電片在殼體的內(nèi)壁面圓周向上均勻間隔分布。

進一步地，殼體的內(nèi)壁面和/或外壁面上設(shè)有隔音層。

進一步地，第一葉輪的外徑大于第二葉輪的外徑。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型基于壓電效應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機，通過位于殼體之外的第一葉輪在風(fēng)力的帶動下經(jīng)傳動軸帶動位于圓筒狀的殼體內(nèi)部的第二葉輪旋轉(zhuǎn)，且殼體的內(nèi)壁面沿圓周向設(shè)有多個壓力發(fā)電片，第二葉輪的旋轉(zhuǎn)觸碰位于殼體內(nèi)壁面上的壓力發(fā)電片，進而撥動壓力發(fā)電片產(chǎn)生持續(xù)的振蕩，壓力發(fā)電片因壓力形變在其表面出現(xiàn)異號極化電荷，從而產(chǎn)生持續(xù)的電能。本實用新型與傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機相比，結(jié)構(gòu)簡單，對風(fēng)速要求低，且風(fēng)能利用率高。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例基于壓電效應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型優(yōu)選實施例殼體內(nèi)設(shè)置多組壓力發(fā)電組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型優(yōu)選實施例殼體內(nèi)同一平面上多個壓力發(fā)電片相對固定的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型優(yōu)選實施例基于壓電效應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機的內(nèi)部截面示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

10、第一葉輪；20、第二葉輪；30、傳動軸；40、殼體；

50、壓力發(fā)電組件；51、壓力發(fā)電片；52、固定件；53、夾持件。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。