[實用新型]一種壓電風(fēng)力發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720613816.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN206850688U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋嘉庚;李一博
• 申請（專利權(quán)）人: 宋嘉庚
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02J7/32
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及到新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種壓電風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人類的每件物體都可以互相連接。通過與小型智能計算設(shè)備緊密相連，并將無線傳感器嵌入到日常使用的物體中，可以以個性化的方式識別和響應(yīng)任何行為。而隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取相關(guān)信息的技術(shù)得到了全世界的廣泛關(guān)注。

目前為無線傳感器供能的方案普遍為傳統(tǒng)的電池供電，該方案的缺點是成本較高且需要定期替換，而且不是在任何環(huán)境中都可以進行更換的。因為在自然界廣泛存在的各種環(huán)境能量，包括太陽能、風(fēng)能、機械振動能、熱能、海洋能、生化能等，利用各種新型的智能換能材料及結(jié)構(gòu)可以將上述能夠轉(zhuǎn)化為電能并進行儲存利用成為了一種新型的解決方案。

針對室外環(huán)境來說，風(fēng)力無處不在，目前風(fēng)力已經(jīng)作為發(fā)電新能源之一，已經(jīng)成為了當今世界上開發(fā)程度最高、發(fā)展最快的再生能源之一。對于電力工業(yè)來說，風(fēng)力發(fā)電機構(gòu)需要很大，因為需要提供很大的電力。針對某些無線傳感器而言，需要的電量在毫瓦級，一些小型結(jié)構(gòu)的微小風(fēng)能發(fā)電技術(shù)，就可以足夠為無線傳感器供給能量，這樣可以使無線傳感器持續(xù)工作。例如在野外環(huán)境中的土壤環(huán)境監(jiān)測傳感器、石油管道泄漏監(jiān)測傳感器、氣相監(jiān)控傳感器等，都適用于利用風(fēng)力來發(fā)電。

雖然已經(jīng)可以看出現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用的潛力，但該技術(shù)受限于環(huán)境的條件。一方面風(fēng)力來源不穩(wěn)定，一旦外界因素導(dǎo)致振動減少，將使收集到的能量減少，因此難以穩(wěn)定供給傳感器使用。另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)扇葉形式對于風(fēng)力的方向性有一定要求，而且效率一般。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種壓電風(fēng)力發(fā)電裝置，用以提高壓電風(fēng)力發(fā)電裝置的發(fā)電效率。

本實用新型提供了一種壓電風(fēng)力發(fā)電裝置，該壓電風(fēng)力發(fā)電裝置包括：支撐柱，套裝在所述支撐柱并與所述支撐柱固定連接的卡門渦街柱環(huán)，分列在所述卡門渦街柱環(huán)兩側(cè)并與所述支撐柱固定連接的壓電陶瓷片；以及電能采集電路和儲能元件，其中，所述卡門渦街柱環(huán)側(cè)面為弧形面，流體繞過所述弧形面后在所述卡門渦街柱環(huán)兩側(cè)產(chǎn)生渦旋并形成渦街，產(chǎn)生渦街后的流體的作用力作用到所述壓電陶瓷片上，所述壓電陶瓷片產(chǎn)生振動并將振動能量轉(zhuǎn)化為電能，所述電能采集電路采集所述壓電陶瓷片產(chǎn)生的電能，所述儲能元件存儲所述電能采集電路采集的電能。

在上述實施例中，卡門渦街柱環(huán)為圓環(huán)形的，因此，從四面八方吹過來的風(fēng)在流經(jīng)卡門渦街柱環(huán)時均能產(chǎn)生卡門渦旋，產(chǎn)生的渦旋在作用到壓電陶瓷片時，產(chǎn)生電能，并且采用兩個分列在卡門渦街柱環(huán)兩側(cè)的壓電陶瓷片，可以充分利用產(chǎn)生的渦旋，提高了發(fā)電的效率。

在一個具體的實施方案中，所述壓電陶瓷片為圓形壓電陶瓷片，所述卡門渦街柱環(huán)的直徑不小于所述圓形壓電陶瓷片的直徑。從而提高發(fā)電的效率。

在一個具體的實施方案中，兩個圓形壓電陶瓷片對稱設(shè)置在所述卡門渦街柱環(huán)的兩側(cè)。提高了發(fā)電的效率。

在一個具體的實施方案中，每個圓形壓電陶瓷片到所述卡門渦街柱環(huán)的垂直距離介于1～10cm。提高了發(fā)電的效率。

在一個具體的實施方案中，所述卡門渦街柱環(huán)包括第一環(huán)體以及套裝在所述第一環(huán)體內(nèi)的第二環(huán)體，且所述第一環(huán)體與所述第二環(huán)體之間通過支撐桿固定連接；其中，所述第一環(huán)體的橫截面為圓形或者橢圓形，所述第二環(huán)體套裝在所述支撐柱上。

在一個具體的實施方案中，還包括固定在所述支撐柱的每一端并用于支撐所述圓形壓電陶瓷片的支撐板。提高了圓形壓電陶瓷片的穩(wěn)定性。

在一個具體的實施方案中，所述支撐柱每一端設(shè)置的支撐板的個數(shù)為兩個，且所述兩個支撐板分列在所述圓形壓電陶瓷片的兩側(cè)，且分別與所述圓形壓電陶瓷片之間通過環(huán)氧樹脂膠粘合。。提高了圓形壓電陶瓷片的穩(wěn)定性。

在一個具體的實施方案中，所述卡門渦街柱環(huán)的的直徑大于所述圓形壓電陶瓷片的直徑。提高了發(fā)電效率。

在一個具體的實施方案中，所述支撐柱為卡門渦街柱。提高了發(fā)電效率。

在一個具體的實施方案中，所述支撐柱為鏤空結(jié)構(gòu)。提高了發(fā)電效率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的壓電風(fēng)力發(fā)電裝置的側(cè)視圖；

圖2為本實用新型實施例提供的壓電風(fēng)力發(fā)電裝置的原理圖；

圖3為本實用新型實施例提供的另一種壓電風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的壓電風(fēng)力發(fā)電裝置的卡門渦街柱環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的截面圖。