[实用新型]基于高频摩擦发电机的风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电装置，尤其涉及一种利用风力的基于高频摩擦发电机的风力发电装置，其不受风向的影响，可持续稳定的发电。 

背景技术

众所周知的是，风力发电是一种最具规模开发潜力的清洁可再生能源利用方式。风力发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。由于风力发电利用的是自然能源，故相对火电、核电等发电要更加绿色、环保。我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大；有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区，风力发电具有较佳的发展前景。 

但是，传统的风力发电机体积庞大，成本高昂，同时在运输和安装的过程中，给用户带来了极大的不便。采用纳米技术构建的能量收集和转换装置，在自供电纳米系统中起关键作用，由于其环保、节能、自驱动性质而受到广泛关注。随着王中林教授研究组研发的压电纳米发电机首次将机械能转换为电能以来，以压电和摩擦电为基础的不同结构和材料的纳米发电机相继问世。 

虽然，纳米摩擦发电机在风力发电领域的应用是一个主要的研究方向，但是目前的技术中发电功率较低，且对风向的选择尤为苛刻。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种基于高频摩擦发电机的风力发电装置，能够提供较大的发电功率，不受风向的影响，且结构简单，成 本低。 

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于高频摩擦发电机的风力发电装置，包括多个摩擦发电机，以及用于支承多个摩擦发电机的发电机载体，其中所述发电机载体具有承托件，其中多个摩擦发电机设置于承托件之上；每个所述摩擦发电机包括：平行相对设置的第一基板和第二基板；垂直地设置在第一基板和第二基板的边缘之间的至少一个支撑件；位于第一基板和第二基板之间的第一电极层和第二电极层；以及位于第一电极层和第二电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层，所述第一电极层和/或所述第二电极层与一层或多层高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面；和/或，所述多层高分子聚合物绝缘层中的至少两层之间形成有摩擦界面；形成所述摩擦界面的两层中的至少一层为自由活动层，所述自由活动层的一端为固定端，另一端为自由端。 

进一步地，第一电极层和第二电极层分别固定在第一基板和第二基板上，高分子聚合物绝缘层的一端固定在支撑件上，高分子聚合物绝缘层的另一端为自由端。 

进一步地，第二电极层固定在第二基板上，高分子聚合物绝缘层的一端和第一电极层的一端共同固定在支撑件上，高分子聚合物绝缘层的另一端和第一电极层的另一端为自由端。 

进一步地，至少一层高分子聚合物绝缘层包括第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层；其中第一电极层固定在第一基板上，第二电极层和第二高分子聚合物绝缘层一起固定在第二基板上，第一高分子聚合物绝缘层的一端固定在支撑件上，第一高分子聚合物绝缘层的另一端为自由端。 

进一步地，至少一层高分子聚合物绝缘层包括第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层；其中第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层共同固定在第一基板上，第二高分子聚合物绝缘层的一端和第二电极层的一端共同固定在支撑件上，第二高分子聚合物绝缘层的另一端和第二电极层的另一端分别为自由端。 

进一步地，所述至少一个支撑件包括：第一支撑件，该第一支撑件连接所述第一基板的第一端和所述第二基板的第一端；和第二支撑件，该第二支 撑件连接所述第一基板的第二端和所述第二基板的第二端，所述第二支撑件的长度小于所述第一支撑件的长度，其中，所述第一电极层紧邻所述第一基板，所述至少一层高分子聚合物绝缘层的第一端和第二电极层的第一端均固定在所述第一支撑件上，所述至少一层高分子聚合物绝缘层的第二端和第二电极层的第二端为自由端。 

进一步地，所述承托件为圆形的托盘，所述多个摩擦发电机沿着托盘的圆周法向平均分布，并可在托盘上布置至少一圈，摩擦发电机的进风面与托盘面直径方向垂直。 

进一步地，所述承托件之上还设置有导向叶片，所述多个摩擦发电机在承托件的横向方向上设置成至少一行和至少一列，并且在承托件的纵向方向上层叠有至少一层，导向叶片的迎风面与摩擦发电机的迎风方向相同。 

进一步地，所述承托件为具有对称结构的圆形、矩形或梯形的托板。 

进一步地，所述承托件为具有腔体的容纳罩，该容纳罩的前端还开设有呈喇叭形的集风罩。 

进一步地，所述承托件的下方还设置有转动装置，该转动装置能够实现承托件的转动。