[发明专利]一种杆体结构及其仿生无桨叶摩擦风力发电装置

说明书

本发明涉及一种杆体结构及其仿生无桨叶摩擦风力发电装置，包括位于上方的振动部和设于振动部下端的摩擦部。振动部包括位于上方的振动体和固定连接于振动体下端的类蛊毛毛杆。类蛊毛毛杆为具有高纵深比的杆状结构，高纵深比为8.3‑17.5。摩擦部套设于类蛊毛毛杆的下部，摩擦部包括具有不同得失电子能力的摩擦内壳和摩擦外壳。摩擦外壳固定连接于类蛊毛毛杆的下部，摩擦内壳固定连接于类蛊毛毛杆并位于摩擦外壳的内部，当振动部发生振动时，摩擦内壳和摩擦外壳之间摩擦发电。其有益效果是，本发明对低风速/超低风速敏感，能够利用低风速/超低风速的风能发电，提高了对低风速/超低风速的风能的利用率；其次，本发明取消了桨叶的设置，缩小了装置的体积。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种杆体结构及其仿生无桨叶摩擦风力发电装置。

背景技术

目前最受关注的环境问题是“全球变暖”，其产生的主要原因就是人类对自然界化石能源的不断索取，在使用过程中向自然环境排放大量的二氧化碳等气体，不仅导致了“全球变暖”，化石能源的储量也逐渐降低，寻求可再生的绿色能源、转变能源结构成为当务之急。可再生能源中，风能作为一种环境友好的可再生能源，受到了各国的青睐。

我国是风能大国，风能资源非常丰富，但是风能利用率距离世界风能强国还有一定的距离。归其原因，一是由于我国是低风速国家，低风速(指6-10m/s)、超低风速(指2-6m/s)的风能占全国风能的85％，而传统的桨叶发电装置，对超低风速的不敏感导致其风能利用率大大降低；二是因为我国人口分布不均，在风力强劲的平原/沿海地区，人口密度大，不适合建立由体积较大的桨叶发电装置组成的大型风力发电场，而人口密度低的西北部及青藏高原地区，由于海拔、地形等因素，风能密度低，利用难度大。因此对于利用低风速/超低风速风能发电的小型风力发电装置的研究迫在眉睫。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种杆体结构及其仿生无桨叶摩擦风力发电装置，其解决了我国缺少利用低风速/超低风速风能发电的小型风力发电装置的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种用于仿生无桨叶摩擦风力发电装置的杆体结构，其包括位于上方的振动部和设置于振动部下端的摩擦部。

振动部包括位于上方的振动体和固定连接于振动体下端的类蛊毛毛杆。

类蛊毛毛杆为具有高纵深比的杆状结构，高纵深比为8.3-17.5。

摩擦部套设于类蛊毛毛杆的下部，摩擦部包括具有不同得失电子能力的摩擦内壳和摩擦外壳。

摩擦外壳固定连接于类蛊毛毛杆的下部，摩擦内壳固定连接于类蛊毛毛杆并位于摩擦外壳的内部，当振动部发生振动时，摩擦内壳和摩擦外壳之间摩擦发电。

根据本发明，类蛊毛毛杆为中空结构，类蛊毛毛杆的横截面为长方形、圆形或五边形。

类蛊毛毛杆为扭曲角度为90°的扭曲结构。

类蛊毛毛杆的高度为1000-1400mm，类蛊毛毛杆的厚度为80-120mm。

根据本发明，振动部还包括柔性杆。

柔性杆固定连接于类蛊毛毛杆的下端，且位于摩擦内壳的内部。

柔性杆用于放大类蛊毛毛杆的振动，以增大摩擦内壳的振动幅度。

根据本发明，类蛊毛毛杆具有顶面、底面和顶面、底面之间长度相同的恒定杆体以及渐变杆体。

类蛊毛毛杆高度方向上的中间位置处为中部。