[發明專利]一種基于脈動風的振動式發電系統

在審

• 申請號: 202010050030.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111075644A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 鐘旺男;朱建勇
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: F03D5/00
• 分類號: F03D5/00;F03D9/25
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種基于脈動風的振動式發電系統，脈動風能轉振動能組件包括剛性框架、彈性薄膜及拉索，剛性框架采用正方形結構，剛性框架的六個面上均固設有一張彈性薄膜，每張彈性薄膜的中心均固連有一根拉索，拉索位于剛性框架內部；振動能轉電能組件包括殼體、線圈、永磁鐵芯及復位彈簧，殼體采用空間直角坐標系結構，殼體通過附加支桿與剛性框架固定連接，在殼體的每一條坐標臂內均設有一個圓柱形內腔，每個圓柱形內腔的內表面均安裝有一組線圈，每一組線圈內部均設有一塊永磁鐵芯，永磁鐵芯可沿圓柱形內腔的軸向自由滑動，在每個圓柱形內腔的底部均固連有一根復位彈簧，復位彈簧與永磁鐵芯內端相固連，拉索延伸至圓柱形內腔中與永磁鐵芯外端相固連。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，特別是涉及一種基于脈動風的振動式發電系統。

背景技術

隨著化石能源與環境問題的日益緊張，風能作為清潔可再生能源，其占可再生能源的比重越來越大。城市是能源需求量最大的場合，如果能夠有效利用城市風場進行風力發電，就可以有效的減少因電力長距離輸送而產生的電能損耗。

目前，小型風力機因其具有尺寸小、結構簡單等優勢，是最為適合在城市風場環境下進行分布式發電。

但是，由于城市風場環境存在低風速、高湍流度及強非定常性的氣動特點，小型風力機在面對城市風場環境時，絕大多數情況下受到的都是脈動風作用，根據研究表明，脈動風會導致風力機葉輪的氣動載荷的均勻性變差，進而導致傳統小型風力機發電效率低下，現階段并沒有很好的解決辦法。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于脈動風的振動式發電系統，可以替代傳統的小型風力機實施風能發電，能夠充分利用城市風場的脈動風實現持續發電，相比于傳統的小型風力機具有更高的發電效率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于脈動風的振動式發電系統，包括脈動風能轉振動能組件及振動能轉電能組件；所述脈動風能轉振動能組件包括剛性框架、彈性薄膜及拉索，所述剛性框架采用正方形結構，剛性框架的六個面上均固設有一張彈性薄膜，每張彈性薄膜的中心均固連有一根拉索，拉索位于剛性框架內部；所述振動能轉電能組件包括殼體、線圈、永磁鐵芯及復位彈簧，所述殼體采用空間直角坐標系結構，殼體通過附加支桿與剛性框架固定連接，在殼體的每一條坐標臂內均設有一個圓柱形內腔，每個圓柱形內腔的內表面均安裝有一組線圈，每一組線圈內部均設有一塊永磁鐵芯，永磁鐵芯可沿圓柱形內腔的軸向自由滑動，在每個圓柱形內腔的底部均固連有一根復位彈簧，復位彈簧與永磁鐵芯內端相固連，所述拉索延伸至圓柱形內腔中與永磁鐵芯外端相固連。

所述殼體內的六個圓柱形內腔中的總計六組線圈并聯接入整流控制器，整流控制器外接儲能電池或電驅負載。

本發明的有益效果：

本發明的基于脈動風的振動式發電系統，可以替代傳統的小型風力機實施風能發電，能夠充分利用城市風場的脈動風實現持續發電，相比于傳統的小型風力機具有更高的發電效率。

附圖說明

圖1為本發明的一種基于脈動風的振動式發電系統的結構示意圖；

圖2為本發明的振動能轉電能組件的結構示意圖；

圖中，1—剛性框架，2—彈性薄膜，3—拉索，4—殼體，5—線圈，6—永磁鐵芯，7—復位彈簧。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。