对称式风力压电发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源开发技术领域，尤其涉及一种对称式风力压电发电装置。
【背景技术】
[0002]风能具有环保、廉价、可再生等优点，利用风力进行发电具有巨大的应用价值和发展前景。目前，风力发电大多都是靠叶片带动发电机进行发电的，其结构复杂，造价成本高，安装维修困难，且噪音很大。
[0003]在本实用新型发明之前，压电发电是利用压电材料的正压电效应进行压电发电的，其结构简单、无污染、成本低和寿命几乎无限等优点。然而，目前的风力压电发电装置大多都只是微型的风力压电发电机，只能进行小规模的压电发电，发电量小，且都是采用单侧风车结构，这样只有靠近风车一侧的驱动力比较大，远离风车一侧的驱动力比较小，这样就会造成发电量不稳定，还会因受力不均匀，对装置造成一定的破坏。另外，使风车转起来，还需要一定的风力，如果风力太小，风车很难转起来。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制对称式风力压电发电装置。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]对称式风力压电发电装置，其主要技术特征在于旋转轴两端分别连接一个风车，两个风车上的叶片旋转方向一致，旋转轴通过轴承、支架固定在底座上，旋转轴上设置多个凸轮，每个凸轮有凸点，两个支架板分立在旋转轴两侧，且分别连接多个悬臂梁，悬臂梁的末端正好位于凸轮的正下方，压电片是通过导电胶层固定在悬臂梁表面，每个压电片的电极面均通过导线连接至能量存储和转化装置。
[0007]所述每个凸轮上有两个互成180°的凸点。
[0008]所述相邻两个凸轮上的凸点呈垂直交叉。
[0009]所述悬臂梁离开底座的距离大于凸轮上凸点转到最低点时距离底座的距离。
[0010]所述悬臂梁的宽度等于凸轮的宽度。
[0011 ] 所述悬臂梁采用复合材料，优先选用玻璃纤维/环氧或碳纤维/复合材料层合板。
[0012]本实用新型结构新颖，对称式风力压电发电装置，解决了目前靠叶片带动发电机发电的缺陷及风力压电发电机发电量小、发电量不稳定、结构受力不均匀、能量收集范围窄、效率低的不足。此风力压电发电装置采用两侧对称式风车结构，这样整个装置受力比较均匀，发电量更大，更稳定，且风车转动过程中，每次都只有一侧悬臂梁压电振子受压，使得驱动风车转起来的风力可以更小，可以更加高效地收集风能，利用率高，发电量大，使用方便。
【附图说明】
[0013]图1 本实用新型结构原理不意图。
[0014]图中各标号表示对应的部件名称如下:
[0015]风车1、压电片2、悬臂梁3、凸轮4、凸点5、旋转轴6、轴承7、支架8、支架板9、底座10。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示:
[0017]旋转轴6通过轴承7、支架8连接在底座10上，旋转轴6两端分别连接一个风车1，两个风车I的叶片旋转方向一致；位于两个支架8之间的旋转轴6上连接多个凸轮4，本例中为6个，每个凸轮4有两个互成180°的凸点5，相邻两个凸轮4上的凸点5呈垂直交叉；两个支架板9分立在旋转轴6两侧，下端连接在底座10上；两个支架板9分别连接三个悬臂梁3，每个支架板9上的三个悬臂梁3分别处于旋转轴6上相隔的凸轮4的下方，每个悬梁臂3上均贴覆压电片2，即压电片2是通过导电胶层固定在悬臂梁3表面，每个压电片2的电极面均通过导线连接至能量存储和转化装置。
[0018]悬臂梁3离开底座10的距离大于凸轮4上凸点5转到最低点时距离底座的距离，悬臂梁3的宽度等于凸轮4的宽度，悬臂梁3采用复合材料制成，优先选用玻璃纤维/环氧或碳纤维/复合材料层合板。
[0019]本实用新型应用过程说明:
[0020]工作时，在风的吹动下，旋转轴两侧的风车I带动旋转轴6及固定在旋转轴上的凸轮4转动起来，当凸轮4上的凸点5转到最低点时，会按压悬臂梁3的末端，从而使得悬臂梁3发生变形，进而使压电片3产生压电效应进行压电发电，再将所有压电片2上的电极面，通过导线连接至能量存储和转换装置，供负载使用。
[0021]悬臂梁3距离底座的距离(略)大于凸轮4上凸点5处于最低点时距离底座的距离，这样当凸轮4上的凸点5转到最低点时，便可将悬臂梁3的末端往下摁，从而使得悬臂梁3发生变形，带动粘贴在其上的压电片2也发生形变，根据正压电效应，压电片2上将产生电能，又由于相邻两个凸轮4的凸点5是垂直交叉布置的，所以当每次凸点5按压悬臂梁3时，都只有一侧的悬臂梁3受压，而非两侧的悬臂梁3全部受压，这样只需很小的风力便可使得风车转起来，能量收集范围更广，效率更高，发电量更大。
[0022]本实用新型并不局限于上述实施例，比如把旋转轴上的凸轮及对应支架板上的悬臂梁的数量等比例增加，在悬臂梁的上下表面粘贴多个压电片，也是可以的，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.对称式风力压电发电装置，其特征在于旋转轴两端分别连接一个风车，两个风车上的叶片旋转方向一致，旋转轴通过轴承、支架固定在底座上，旋转轴上设置多个凸轮，每个凸轮有凸点，两个支架板分立在旋转轴两侧，且分别连接多个悬臂梁，悬臂梁的末端正好位于凸轮的正下方，压电片是通过导电胶层固定在悬臂梁表面，每个压电片的电极面均通过导线连接至能量存储和转化装置。
2.根据权利要求1所述的对称式风力压电发电装置，其特征在于每个凸轮上有两个互成180°的凸点。
3.根据权利要求1所述的对称式风力压电发电装置，其特征在于相邻两个凸轮上的凸点呈垂直交叉。
4.根据权利要求1所述的对称式风力压电发电装置，其特征在于悬臂梁离开底座的距离大于凸轮上凸点转到最低点时距离底座的距离。
5.根据权利要求1所述的对称式风力压电发电装置，其特征在于悬臂梁的宽度等于凸轮的宽度。
6.根据权利要求1所述的对称式风力压电发电装置，其特征在于悬臂梁采用复合材料制成，即玻璃纤维/环氧或碳纤维/复合材料层合板。
【专利摘要】本实用新型涉及对称式风力压电发电装置。本实用新型结构为旋转轴两端分别连接一个风车，两个风车上的叶片旋转方向一致，旋转轴通过轴承、支架固定在底座上，旋转轴上设置多个凸轮，每个凸轮有凸点，两个支架板分立在旋转轴两侧，且分别连接多个悬臂梁，悬臂梁的末端正好位于凸轮的正下方，压电片是通过导电胶层固定在悬臂梁表面，每个压电片的电极面均通过导线连接至能量存储和转化装置。本实用新型克服了只能进行小规模的压电发电、受力不均匀等缺陷。本实用新型结构新颖，且风车转动过程中，每次都只有一侧悬臂梁压电振子受压，使得驱动风车转起来的风力可以更小，利用率高，发电量大，使用方便。
【IPC分类】F03D9-00, H02N2-18
【公开号】CN204304834
【申请号】CN201420541372
【发明人】龚俊杰, 李康超, 沈丽佳, 韦源源, 吉灵龙
【申请人】扬州大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年9月17日