[发明专利]一种弹性振动式风力发电装置

说明书

本发明涉及一种弹性振动式风力发电装置，该装置设于建筑外墙(6)上，包括基板(1)和以阵列的形式固定于基板(1)一侧面的多个发电单元(2)，每一个所述的发电单元(2)包括固定于基板(1)一侧面的压电陶瓷发电块(3)，与压电陶瓷发电块(3)固接的柔性材料连接件(4)以及与柔性材料连接件(4)固接的轻质迎风驱动机构(5)，各发电单元(2)的压电陶瓷发电块(3)之间通过导线连接，所述的导线连接后端的处理电路。与现有技术相比，本发明具有结构简单、重量轻、能够更有效地感知多变的风速和风向、发电效果好等优点。

技术领域

本发明涉及一种风能发电装置，尤其是涉及一种弹性振动式风力发电装置。

背景技术

风能是一种清洁能源。在对风能的利用中，商业上基本局限于使用叶轮风机发电的层面上。通过叶轮捕获风能，将风能转化为自身的动能，再带动发电机发电。但是风力发电机对风速的要求高，难以在风力资源较少的地方利用。城市中有相当可观的风力资源，可以作为一部分能源进行补充利用。

在对建筑外墙风能的利用上，专利CN103762895A设计了一种建筑外墙压电式风力发电系统，该系统通过布置在建筑外墙的发电单元，使风带动相互交叉的压电发电片发生形变从而产生电能。该系统通过柱状压电式发电单元可以对建筑外墙的风能进行较为有效的利用，但该专利不足的是柱状压电式发电单元是由多个压电板相互插接后顶部连接圆柱体构成，作为活动支撑部件，多个压电板相互插接容易因过重或结构连接不稳定导致脱落；此外，该专利对垂直于墙面处的风能利用较差，使用价值不够高。

专利CN 2018106981413通过在建筑外墙表面垂直布置压电发电模块，让风能直接作用在较大的压电发电块上产生形变进行发电，同时再通过模块化的设计使系统更好的利用城市建筑物外表面的风能。然而，该专利直接通过片状压电陶瓷本身引风，压电陶瓷材料的使用量大，且布置形式单一，对风能的利用不够充分，尤其对墙面附近的微风利用效果较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种风能利用效果好、重量轻、结构简单的弹性振动式风力发电装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种弹性振动式风力发电装置，该装置设于建筑外墙上，包括基板和以阵列的形式固定于基板一侧面的多个发电单元，每一个所述的发电单元包括固定于基板一侧面的压电陶瓷发电块，与压电陶瓷发电块固接的柔性材料连接件以及与柔性材料连接件固接的轻质迎风驱动机构，各发电单元的压电陶瓷发电块之间通过导线连接，所述的导线连接后端的处理电路。

优选地，所述的轻质迎风驱动机构包括与柔性材料连接件固接的连接部，以及与所述的连接部固定连接的十字结构板，所述的连接部的端部与所述的柔性材料连接件设有相匹配的端部连接结构。

优选地，所述的十字结构板、所述的连接部为轻质材料。

优选地，所述的十字结构板、所述的连接部为轻质的铝板或碳纤维材料。

优选地，所述的柔性材料连接件为弹簧。

优选地，所述的连接部为圆台型结构，所述的连接部的顶面的外径尺寸与弹簧的内径尺寸相匹配，所述的连接部插入弹簧中。

优选地，每一个所述的基板上布设四个发电单元。

优选地，四个发电单元呈方形四角结构设置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明装置结构简单，即使微弱的风能也可使轻质迎风驱动机构产生运动，由于柔性材料连接件的存在，轻质迎风驱动机构可以随风的变化发生振动，同时将能量传递到压电陶瓷发电块上，具有更好的风力发电效果；