[发明专利]一种基于PVDF材料的风力发电系统及发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电系统，尤其涉及一种利用PVDF薄膜进行风力发电的技术。

背景技术

风能是极具潜力的可再生能源之一，可谓取之不尽用之不竭。现在市面上通用的风力发电技术主要是将风能先转化为机械能然后再转化为电能。这种风力发电机组技术复杂、造价昂贵、安装繁琐，一般适用于大规模发电。

本发明专利所涉及的一种基于PVDF材料的风力发电系统，通过风机的叶轮拍打PVDF材料使其产生交流信号，再通过电路对信号进行处理后，输出可以使用的电能。这种风力发电系统在微风风力下即可正常工作，体积小巧，安装使用方便。

目前市场上暂无其它基于PVDF材料的风力发电系统。

发明内容

术语解释：

微风：风力等级的一种，通常指风速在3.4-5.4米/秒之间。

PVDF：一种压电材料，当受到压力作用时材料两端会产生电压。

用电器：也叫负载，是用电能进行工作的装置。

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于PVDF材料的风力发电系统。

本发明还提供一种利用上述系统进行风力发电的发电方法。

术语解释：

微风：风力等级的一种，通常指风速在3.4-5.4米/秒之间。

PVDF：一种压电材料，当受到压力作用时材料两端会产生电压。

用电器：也叫负载，是用电能进行工作的装置。

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于PVDF材料的风力发电系统。

本发明还提供一种利用上述系统进行风力发电的发电方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于PVDF材料的风力发电系统，主要包括风车、PVDF薄片、信号聚合模块、电压转换模块。风车和PVDF薄片固定在同一个装置框中，装置框中的风车有多个叶片（叶片数量大于3），装置框的内侧固定了多块PVDF薄片，安装过程中需确保风车在转动时叶片可以拍打到每个PVDF薄片。每个薄片都连有导线，所有薄片上的导线最后都接到了信号聚合模块。信号聚合模块通过电路对每个PVDF片传过来的电信号进行相位检测，功率聚合，目的是使输出功率最大化。信号聚合模块的输出端连到电压转换模块的输入端，电压转换模块根据具体的应用场景输出一定大小的电压。

根据本发明，优选的，所述PVDF薄片上镀有电极，方便安装连接线。

根据本发明，优选的，所述信号聚合模块通过电路对输入信号进行处理，并将处理后的信号输出。

根据本发明，优选的，所述电压转换模块有多种规格可供选择，主要是针对不同用电器的额定电压进行设计。

一种基于PVDF材料的风力发电系统使用方法，包括以下步骤：

（1）将装有风车的装置框安放在室外空旷位置，安装后确保风车叶片可以拍打到PVDF薄膜上，风力达到微风以上时风车转动，系统便可以正常工作；

（2）装置框内所有PVDF薄片上均接有导线，导线的另一端依次接到了信号聚合模块的输入端；

（3）风车在转动过程中，叶片会不断拍打四周的PVDF薄片，PVDF薄片在拍打过程中产生的交流信号会通过导线输出到信号聚合模块，信号聚合模块对这些信号进行相位检测并聚合出最大功率输出到电压转换模块；

（4）电压转换模块需要根据具体使用场景来选择，主要目的是进行升压或降压；

（5）电压转换模块的输出端直接接到用电器上即可使用。

本发明的有益效果在于：

1、本发明一种基于PVDF材料的风力发电系统及发电方法，通过风车叶片拍打PVDF材料进行发电，大大降低了风力发电技术的复杂性；

2、本发明一种基于PVDF材料的风力发电系统及发电方法，整套风力发电系统体积小，便于安装，应用场景广泛；

3、本发明一种基于PVDF材料的风力发电系统及发电方法，当风力达到微风时，系统即可正常开始工作。

附图说明：

图1为本发明中风力发电系统的连接关系示意图，其中编号1到6为PVDF薄片与信号聚合模块输入端之间的连接线，编号7到12为安装在风力发电系统上的PVDF薄片，编号13到18为风力发电系统上的风车叶片。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：