风压发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电控制领域，特别地，涉及一种风压发电装置。
【背景技术】
[0002]风能是一种可再生能源，且对环境没有任何污染。随着温室效应、大气污染、酸雨效应等生态环境问题的凸显，环境问题、能源短缺问题等受到日益关注。目前世界主要能源来自于核电、石油、煤。石油短缺问题己经显现，而燃煤又将产生包括汞和酸雨等大量的空气污染，这就意味着煤的应用在重视环境保护的今天受到了限制。随着科技的进步、人类社会的发展和资源环境问题的凸显，使得全球能源结构开始发生了新的变革，也就是从传统的以天然气、煤炭和石油作为主要能源的旧系统，已经逐步向以清洁可再生能源为主的新系统转变。世界各国均在努力发展风力发电，更多的利用无污染性的能源，从而更好的促进可持续发展，尽量避免有害气体的排放。风力发电技术不仅可以有效的利用自然资源，而且还不会对自然环境产生污染和破坏。80年代，以美国加州和丹麦为代表，一些国家和地区相继建起了风力发电场。进入90年代，风力发电机组开始大型化起来，数百千瓦规模的便成了主流。
[0003]近年来，能源危机逐渐提上日程，新能源的开发已经迫在眉睫，风能是使用最多的新能源，短短的几年内，国内外的风电都获得了很大的发展，国内风电装机容量也逐年递增，已经超越美国成为世界第一。
[0004]现有风力发电机是一种机电能量转换装置，其将风能转换成电能。其原理是:天然风吹转叶片，带动发电机的转子旋转而发电。风力发电机组的设计有恒速定桨距失速调节型风力发电机组、恒速变桨距调节型风力发电机组和变速恒频风力发电机组。但现有的风力发电机存在以下缺点:
[0005](I)、传统的风力发电机效率低，造价昂贵，传统风机属于旋转设备，控制难度大、安全性低。
[0006](2)、传统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，稳定性不高难以控制。
[0007](3)、传统风力发电场占地面积大，在利用风能进行发电的同时，风力发电机发出的巨大噪音也是亟待解决的一个问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型提供了一种风压发电装置，以解决现有的风力发电设备采用旋转式风机导致的适用环境有限、控制难度大、安全性低的技术问题。
[0009]本实用新型采用的技术方案如下:
[0010]一种风压发电装置，包括用于感受风压以产生电能的压电片；压电片设置于支撑杆上，支撑杆上还设有用于汇集气流以提高压电片振动频率的气筒，气筒包括用于导入外界气流的集风口及朝向压电片以导出加速后气流的出气孔。
[0011]进一步地，气筒包括集气管及气鼓，集气管的一端设置集风口、另一端连通气鼓，气鼓上设有至少一个出气孔。
[0012]进一步地，集气管呈喇叭状，集风口位于集气管的大径端，气鼓连通于集气管的小径端。
[0013]进一步地，支撑杆上设置多组压电片，多组压电片沿支撑杆的长度方向间隔布置，每组压电片包括分别位于支撑杆上端、下端且对称设置的两个压电片，且支撑杆沿水平方向的两侧壁上成对设有气筒，成对的气筒与各组压电片对应设置。
[0014]进一步地，出气孔对称设置于气鼓的上、下端面，以对应位于支撑杆上端的压电片、位于支撑杆下端的压电片。
[0015]进一步地，支撑杆连接有用于托举支撑杆的立柱。
[0016]进一步地，支撑杆的中部设有用于与立柱连接的连接环，支撑杆经连接环固定于立柱上。
[0017]本实用新型具有以下有益效果:
[0018]本实用新型风压发电装置，通过采用压电片来感受风压，以将风能转化为有效的电能，避免了传统的风机导致的应用场景受限及对风能要求高的缺陷，且通过气筒汇聚气流以集中风能，经出气孔对压电片施加风压，提高了压电片的振动频率，从而充分地利用了风能，提尚了压电片广生的电功率。
[0019]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】
[0020]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:
[0021]图1是本实用新型优选实施例风压发电装置的主视示意图；
[0022]图2是图1的侧视示意图；
[0023]图3是图1的俯视示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1、压电片；
[0026]2、支撑杆；
[0027]3、气筒；
[0028]31、集风口 ；32、出气孔；33、集气管；34、气鼓；
[0029]4、连接环；
[0030]5、立柱。
【具体实施方式】
[0031]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。
[0032]参照图1至图3，本实用新型的优选实施例提供了一种风压发电装置，包括用于感受风压以产生电能的压电片I ;压电片I设置于支撑杆2上，支撑杆2上还设有用于汇集气流以提高压电片I振动频率的气筒3，气筒3包括用于导入外界气流的集风口 31及朝向压电片I以导出加速后气流的出气孔32。加速后的气流经出气孔32作用至压电片I上，使得压电片I在风力的作用下产生形变，在其表面产生异号极化电荷，从而产生电能。本实施例，通过在压电片I处设置气筒3，通过气筒3实现自然风能的集中，且经较小的出气孔32排出，提高了压电片I在风压下的振动频率，从而充分地利用了风能，提高了压电片产生的电功率。与传统的旋转式风机相比，本实施例提高了风能-电能的转换效率，且降低了对风压的要求，适用环境广，对风力风速要求不高，适用于自然风能地的区域，且结构简单，制造成本低。
[0033]可选地，参照图2及图3，气筒3包括集气管33及气鼓34，集气管33的一端设置集风口 31、另一端连通气鼓34，气鼓34上设有至少一个出气孔32。外界的自然气流经集风口 31进入开口渐缩的集气管33，再经气鼓34汇聚，以增大气流的压力及速度，最后经出气孔32排出以作用至压电片I上。采用此类结构的气筒3，可以极大提高作用于压电片I上的气流压力，从而提高压电片I的振动频率，使得压电片I感应产生连续的电流。优选地，集气管33呈喇叭状，集风口 31位于集气管33的大径端，气鼓34连通于集气管33的小径端。
[0034]可选地，支撑杆2上设置多组压电片1，多组压电片I沿支撑杆2的长度方向间隔布置，每组压电片I包括分别位于支撑杆2上端、下端且对称设置的两个压电片I，且支撑杆2沿水平方向的两侧壁上成对设有气筒3，成对的气筒3与各组压电片I对应设置。采用此类结构，降低对自然风压的要求，提高低风能状况下的风能利用效率。如图3所示，本实施例示意出支撑杆上设置两组压电片，每组压电片对应一对气筒3，且每个气筒3的气鼓34的上、下端面分别设置出气孔32，以对应位于支撑杆2上端的压电片1、位于支撑杆2下端的压电片I。
[0035]可选地，支撑杆2连接有用于托举支撑杆2的立柱5。参照图1至图3，支撑杆2的中部设有用于与立柱5连接的连接环4，支撑杆2经连接环4固定于立柱5上。其中，连接环4与支撑杆2焊接连接，连接环4与立柱5之间采用螺纹连接或者卡口或者螺钉等方式固定连接。
[0036]从以上的描述可以得知，本实用新型风压发电装置，通过采用压电片来感受风压，以将风能转化为有效的电能，避免了传统的风机导致的应用场景受限及对风能要求高的缺陷，且通过气筒汇聚气流以集中风能，经出气孔对压电片施加风压，提高了压电片的振动频率，从而充分地利用了风能，提高了压电片产生的电功率。
[0037]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种风压发电装置，其特征在于，包括用于感受风压以产生电能的压电片⑴；所述压电片(I)设置于支撑杆(2)上，所述支撑杆(2)上还设有用于汇集气流以提高所述压电片(I)振动频率的气筒(3)，所述气筒(3)包括用于导入外界气流的集风口(31)及朝向所述压电片⑴以导出加速后气流的出气孔(32)。2.根据权利要求1所述的风压发电装置，其特征在于， 所述气筒(3)包括集气管(33)及气鼓(34)，所述集气管(33)的一端设置所述集风口(31)、另一端连通所述气鼓(34)，所述气鼓(34)上设有至少一个所述出气孔(32)。3.根据权利要求2所述的风压发电装置，其特征在于， 所述集气管(33)呈喇叭状，所述集风口(31)位于所述集气管(33)的大径端，所述气鼓(34)连通于所述集气管(33)的小径端。4.根据权利要求3所述的风压发电装置，其特征在于， 所述支撑杆(2)上设置多组所述压电片(I)，多组所述压电片(I)沿所述支撑杆(2)的长度方向间隔布置，每组所述压电片(I)包括分别位于所述支撑杆(2)上端、下端且对称设置的两个压电片(I)，且所述支撑杆(2)沿水平方向的两侧壁上成对设有所述气筒(3)，成对的所述气筒(3)与各组所述压电片(I)对应设置。5.根据权利要求4所述的风压发电装置，其特征在于， 所述出气孔(32)对称设置于所述气鼓(34)的上、下端面，以对应位于所述支撑杆(2)上端的压电片(I)、位于所述支撑杆⑵下端的压电片(I)。6.根据权利要求1所述的风压发电装置，其特征在于， 所述支撑杆(2)连接有用于托举所述支撑杆(2)的立柱(5)。7.根据权利要求6所述的风压发电装置，其特征在于， 所述支撑杆(2)的中部设有用于与所述立柱(5)连接的连接环(4)，所述支撑杆(2)经所述连接环(4)固定于所述立柱(5)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风压发电装置，包括用于感受风压以产生电能的压电片；压电片设置于支撑杆上，支撑杆上还设有用于汇集气流以提高压电片振动频率的气筒，气筒包括用于导入外界气流的集风口及朝向压电片以导出加速后气流的出气孔。通过采用压电片来感受风压，以将风能转化为有效的电能，避免了传统的风机导致的应用场景受限及对风能要求高的缺陷，且通过气筒汇聚气流以集中风能，经出气孔对压电片施加风压，提高了压电片的振动频率，从而充分地利用了风能，提高了压电片产生的电功率。
【IPC分类】F03D9/00, H02N2/18
【公开号】CN204851537
【申请号】CN201520499404
【发明人】李茂军, 龙军, 王凌飞, 曾欢欢
【申请人】长沙理工大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月13日