[实用新型]基于压电效应的风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，特别地，涉及一种基于压电效应的风力发电机。

背景技术

受石化能源日趋枯竭、能源供应紧张和环境保护等的驱动，全世界都很重视风能等可再生清洁能源的开发利用。风力发电是目前我国可供商业化、产业化投资的重要领域之一，国家在这方面在政策上给予了大力支持，为风力发电的产业化、市场化提供了良好条件。国务院电价改革方案中明确风电不参与市场竞争，电量由电网企业按政府定价或招标价格优先购买，电力市场成熟时由政府规定供电企业售电量中新能源和可再生能源的电量比例，建立专门的竞争性新能源和可再生能源市场；各地政府也纷纷出台鼓励风力发展的激励政策，在所得税等方面实行优惠；国家发改委办公厅公布的“关于组织实施可再生能源和新能源高技术产业化专项的公告”中也明确指出风力发电是“可再生能源和新能源高技术产业化专项重点领域”。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将“研究开发大型风力发电设备”列入能源领域的优先主题。

传统风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来驱动发电机发电。现有的风机设备比较复杂，生产成本及发电成本高，且现有的风机必须在风速大于其切入风速时才能发电，当风速较低时风机不能正常工作。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于压电效应的风力发电机，以解决传统风机控制难度大、生产成本高以及切入风速要求高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于压电效应的风力发电机，包括圆筒状的壳体，壳体的内壁面上设有至少一组压力发电组件；

压力发电组件包括多个沿壳体的内壁面圆周向分布的压力发电片，压力发电片的长度方向沿壳体的径向延伸，形成自由端；

壳体之外设有第一叶轮，壳体的内部设有第二叶轮，第一叶轮经传动轴连接第二叶轮，传动轴与壳体的中心轴同轴；

第二叶轮的叶片沿壳体的径向的长度与压力发电片的长度之和大于壳体的半径。

进一步地，壳体的内壁面上设有两组以上压力发电组件，两组以上压力发电组件沿壳体的轴向在壳体的内壁面上间隔分布，且各组压力发电组件上相应的压力发电片处于同一平面上。

进一步地，多组压力发电组件上位于同一平面上的压力发电片之间相对固定。

进一步地，同一压力发电组件上相邻的至少两个压力发电片之间相对固定。

进一步地，压力发电片的材料为压电薄膜或者压电陶瓷。

进一步地，压力发电片在壳体的内壁面圆周向上均匀间隔分布。

进一步地，壳体的内壁面和/或外壁面上设有隔音层。

进一步地，第一叶轮的外径大于第二叶轮的外径。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型基于压电效应的风力发电机，通过位于壳体之外的第一叶轮在风力的带动下经传动轴带动位于圆筒状的壳体内部的第二叶轮旋转，且壳体的内壁面沿圆周向设有多个压力发电片，第二叶轮的旋转触碰位于壳体内壁面上的压力发电片，进而拨动压力发电片产生持续的振荡，压力发电片因压力形变在其表面出现异号极化电荷，从而产生持续的电能。本实用新型与传统的风力发电机相比，结构简单，对风速要求低，且风能利用率高。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例基于压电效应的风力发电机的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例壳体内设置多组压力发电组件的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例壳体内同一平面上多个压力发电片相对固定的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例基于压电效应的风力发电机的内部截面示意图。

附图标记说明：

10、第一叶轮；20、第二叶轮；30、传动轴；40、壳体；

50、压力发电组件；51、压力发电片；52、固定件；53、夹持件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。