一种风力压电发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109505735A(43)申请公布日2019.03.22(21)申请号201811626813.6(22)申请日2018.12.28(71)申请人苏州市职业大学地址215000江苏省苏州市吴中区国际教育园致能大道106号(72)发明人孙春华尚广庆汪红兵(74)专利代理机构苏州国卓知识产权代理有限公司32331代理人陆晓鹰(51)Int.Cl.F03D9/11(2016.01)F03D15/00(2016.01)H02N2/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种风力压电发电机(57)摘要本发明涉及一种风力压电发电机，包含壳体、位于壳体内的密封空间、竖直设置在壳体上端且伸入密封空间内的主动轴、设置在主动轴上的叶片、水平设置在密封空间内且通过支架固定的从动轴、连接主动轴和从动轴的动锥齿轮、竖直固定在密封空间底部的固定杆、套设在固定杆上的活动杆、设置在从动轴上用于驱动活动杆上下移动的往复机构、设置在活动杆上端的上支撑环、设置在固定杆下端的下支撑环、多根两端分别设置在上支撑环和下支撑环上的压电片；本发明在风能的作用下，可通过叶片驱动往复机构带动活动杆上下移动，使压电片产生变形，从而激发出电能，并具有结构简单、体积小、易于制作、启动力矩低、寿命高、便于微型化等优点。CN109505735ACN109505735A权利要求书1/1页1.一种风力压电发电机，其特征在于：包含壳体、位于壳体内的密封空间、竖直设置在壳体上端且下端伸入密封空间内的主动轴、设置在主动轴上端的叶片、设置在主动轴下端的主动锥齿轮、水平设置在密封空间内且通过支架固定的从动轴、设置在从动轴一端且与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮、竖直固定在密封空间底部的固定杆、套设在固定杆上且可沿固定杆上下滑动的活动杆、设置在从动轴另一端用于驱动活动杆上下移动的往复机构、设置在活动杆上端的上支撑环、设置在固定杆下端的下支撑环、多根两端分别设置在上支撑环和下支撑环上且呈圆周均匀放置的压电片、设置在密封空间内的蓄电池；所述上支撑环和下支撑环分别与蓄电池的正负极通过导线连接；所述主动轴与壳体的连接处以及从动轴与支架的连接处均设置有轴承。2.根据权利要求1所述的风力压电发电机，其特征在于：所述往复机构包括设置在从动轴另一端的偏心轮、设置在偏心轮边缘处且与从动轴平行放置的支撑杆、两端分别与支撑杆和活动杆顶部活动连接的连接杆。3.根据权利要求1所述的风力压电发电机，其特征在于：所述往复机构包括设置在从动轴另一端的槽型凸轮、设置在槽型凸轮表面且首尾相连的T形滑槽；所述活动杆的顶部设置有置于T形滑槽内的滚轮。4.根据权利要求1-3任意一项所述的风力压电发电机，其特征在于：所述压电片由基层材料和压电材料组成；所述基层材料为具有较高弹性的金属或PV材料；所述压电材料为PVDF压电薄膜。2CN109505735A说明书1/3页一种风力压电发电机技术领域[0001]本发明涉及新能源领域，特指一种风力压电发电机。背景技术[0002]自然界中存在各种绿色能源，其中风能由于其储量丰富、清洁、安全、分布广，而备受关注；风能转换的形式主要有电磁式、静电式和压电式，其中压电式由于结构简单、体积小、无污染、能量密度大、易于制作、成本低，较易实现集成和微型化，可满足微器件的需求。[0003]目前所开发的风力发电机中，大多采用风车驱动，通过间接激励部件(拨片、凸齿或钢球、磁铁)激发压电振子运动从而发电的；但由于所涉及到的中间部件比较多，不仅存在严重的摩擦损耗，还会产生噪音，需要较大的启动力矩；尤其当发电机的尺寸越小，导致部件的加工和装配越复杂，摩擦损耗所占比重就越大，配件磨损也越严重。当采用磁铁形成无接触式激励时，虽在一定程度上提高了发电效率和适应性，减小了启动力矩，但旋转部件间还是避免不了摩擦损耗和故障隐患，且也不能有效减小发电装置的体积；此外，这类风致压电发电机只存在一个最优激励频率与固有频率匹配，有效工作范围较窄；因此，该类风致压电发电机结构复杂，启动力矩大，风能利用率低，寿命短，带宽窄，且不利用微型化。发明内容[0004]本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种结构简单、体积小、易于制作、启动力矩低、寿命高且便于微型化的风力压电发电机。[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种风力压电发电机，包含壳体、位于壳体内的密封空间、竖直设置在壳体上端且下端伸入密封空间内的主动轴、设置在主动轴上端的叶片、设置在主动轴下端的主动锥齿轮、水平设置在密封空间内且通过支架固定的从动轴、设置在从动轴一端且与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮、竖直固定在密封空间底部的固定杆、套设在固定杆上且可沿固定杆上下滑动的活动杆、设置在从动