一种基于介电弹性体的风力发电机的制作方法

本实用新型涉及新能源和发电技术领域，具体涉及一种基于介电弹性体的风力发电机。

背景技术：

当前全球面临化石能源枯竭、气候变化等问题，风能作为一种潜力巨大的清洁无公害能源，受到世界各国的重视。地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，相当于现在全世界水力发电量的10倍和燃煤发电量的3倍。目前，中国新能源战略把大力发展风力发电作为重点，风电装机规模正高速发展。但如何提高发电效率、降低发电成本，成为国内亟待解决的问题。对比压电发电、电磁发电等传统的能量收集技术，介电弹性体功能材料是具有优异性能的新型电场活化聚合物，特别适合低频、大变形的能量源发电场合，具有能量密度高、机电转化效率高等优点。因此可以将介电弹性体薄膜应用于风力发电技术，解决成本和效益问题。

技术实现要素：

针对上述的不足，本实用新型提供了一种基于介电弹性体的风力发电机。

本实用新型是通过以下技术方案实现：一种基于介电弹性体的风力发电机，包括风力采集机构、传动机构、发电机构及底座；所述风力采集机构包括叶片、旋转轴、轴承和轴承座，所述叶片连接旋转轴的一端，所述旋转轴通过轴承及轴承座固定在底座上；所述传动机构包括偏心轮、从动架和驱动轴，所述偏心轮固定设置在旋转轴中部，偏心轮外部设有与其相匹配的从动架，所述从动架的左右两侧壁上各固定一个驱动轴，所述驱动轴通过两侧支架支撑，左右两驱动轴末端分别连接一个发电机构。

所述发电机构包括左端盖、左介电弹性体薄膜、左安装板、右端盖、右介电弹性体薄膜、右安装板和支架，所述左介电弹性体薄膜两端分别与左端盖和左安装板相连，所述右介电弹性体薄膜两端分别与右端盖和右安装板相连，所述左安装板和右安装板分别固定安装在支架的左右两侧，所述左端盖和右端盖均与驱动轴固定连接。

优选的，所述左介电弹性体薄膜和右介电弹性体薄膜均呈圆台形，两介电弹性体薄膜呈相互镜像对称设置。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将介电弹性体薄膜应用于风力发电装置，与传统风力发电机相比，结构新型，价格低廉且使用寿命长。利用偏心轮结构，将叶片的旋转运动转换为驱动轴的往复直线运动，周期性拉扯介电弹性体薄膜，提高了能量收集效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的传动机构及发电机构处于稳态一的剖面图。

图3为本实用新型的传动机构及发电机构处于稳态二的剖面图。

图中，1、风力采集机构，101、叶片，102、旋转轴，103、轴承，104、轴承座，2、传动机构，201、偏心轮，202、从动架，203、驱动轴，3、发电机构，301、左端盖，302、左介电弹性体薄膜，303、左安装板，304、右端盖，305、右介电弹性体薄膜，306、右安装板，307、支架，4、底座,。

具体实施方式

一种基于介电弹性体的风力发电机，包括风力采集机构1、传动机构2、发电机构3及底座4；所述风力采集机构1包括叶片101、旋转轴102、轴承103和轴承座104，所述叶片101连接旋转轴102的一端，所述旋转轴102通过轴承103及轴承座104固定在底座4上；所述传动机构2包括偏心轮201、从动架202和驱动轴203，所述偏心轮201固定设置在旋转轴102中部，偏心轮201外部设有与其相匹配的从动架202，所述从动架202的左右两侧壁上各固定一个驱动轴203，所述驱动轴203通过两侧支架307支撑，左右两驱动轴203末端分别连接一个发电机构3。

所述发电机构3包括左端盖301、左介电弹性体薄膜302、左安装板303、右端盖304、右介电弹性体薄膜305、右安装板306和支架307，所述左介电弹性体薄膜302两端分别与左端盖301和左安装板303相连，所述右介电弹性体薄膜305两端分别与右端盖304和右安装板306相连，所述左安装板303和右安装板306分别固定安装在支架307的左右两侧，所述左端盖301和右端盖304均与驱动轴203固定连接。

所述左介电弹性体薄膜302和右介电弹性体薄膜305均呈圆台形，两介电弹性体薄膜呈相互镜像对称设置。

本实用新型的工作原理及工作过程大致如下：

一种基于介电弹性体的风力发电机，在风的吹动下，叶片101带动旋转轴102及固定在旋转轴102上的偏心轮201转动，偏心轮201和从动架202组成的凸轮机构将叶片101的旋转运动转化为驱动轴203的往复直线运动；如图2，当驱动轴203向左移动时，发电机构3的左介电弹性体薄膜302拉伸，右介电弹性体薄膜305收缩;如图3，当驱动轴203向右移动时，发电机构3的左介电弹性体薄膜302收缩，右介电弹性体薄膜305拉伸；驱动轴203的左右往复运动，使得介电弹性体薄膜受到周期性拉伸与收缩，形状和体积发生变化，实现机械能向电能的转换。

在本实用新型中，“左”，“右”所指示的方位为附图所示方位关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不指示装置必须具有特定方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。