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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102801355A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102801355A(43)申请公布日2012.11.28(21)申请号201210303498.X(22)申请日2012.08.23(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人隋丽郭德卿石庚辰(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人高燕燕付雷杰(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)F03D9/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图22页(54)发明名称微型风力压电发电机(57)摘要本发明公开一种微型风力压电发电机,该发电机结构简单,机电转换效率高,功率密度大。按照能量的转化形式该发电机可分为两大部分:气动涡轮机构:将风动机械能转化为持续、稳定的旋转机械能;压电发电机本体:将气动涡轮产生的旋转机械能转化为电能,主要由冲击轮片、弹性元件和压电片组成。其工作过程为:在风的吹动下,气动涡轮带动冲击轮片转动,冲击轮片转动过程中,连续周期性的冲击弹性元件上压电材料,压电材料受到压力作用,根据压电材料的正压电效应,压电材料将其所受冲击及其变形转换成电能。在压电材料上连接引线作为发电机的一个电极,压电材料与弹性元件相接触的面引出一条线,作为发电机输出的另一极。CN102835ACN102801355A权利要求书1/1页1.微型风力压电发电机,其特征在于,包括连接轴(1)、气动涡轮(2)、冲击轮片(3)、弹性元件(4)、压电片(5)和外壳;所述外壳是由前端盖、后端盖和壳体(6)组成的圆柱型空腔结构;其连接关系为:连接轴(1)通过前端盖和后端盖上的轴承安装在壳体(6)内,连接轴(1)与壳体(6)同轴;在连接轴(1)位于前端盖外的端部安装气动涡轮(2);连接轴(1)位于壳体(6)内部分的外圆周面上安装冲击轮片(3),冲击轮片的叶面与壳体(6)的径向中心面垂直;在壳体(6)的内圆周面上固定有弹性元件(4),弹性元件(4)的长度方向沿壳体(6)的直径方向延伸,形成悬臂梁;冲击轮片(3)沿壳体(6)直径方向的长度与弹性元件(4)的长度和大于壳体(6)的半径,保证连接轴(1)由气动涡轮(2)驱动产生转动时,冲击轮片(3)能够对弹性元件(4)产生冲击接触;在弹性元件(4)与冲击轮片(3)发生接触的面上粘贴压电片(5);在压电片(5)的表面引出一条线作为发电机输出的一个极,压电片(5)与弹性元件(4)相接触的面引出另一条线,作为发电机输出的另一极。2.如权利要求1所述的微型风力压电发电机,其特征在于,所述压电片(5)的材料为压电薄膜或压电陶瓷。3.如权利要求1或2所述的微型风力压电发电机,其特征在于,所述冲击轮片(3)的个数为一个或一个以上。4.如权利要求3所述的微型风力压电发电机,其特征在于,当冲击轮片(3)的个数为一个以上时,冲击轮片(3)沿壳体(6)的圆周方向均匀分布。5.如权利要求1或2所述的微型风力压电发电机,其特征在于,所述弹性元件(4)的个数为一个或一个以上,同时满足弹性元件(4)的个数与冲击轮(3)的个数不相同。6.如权利要求5所述的微型风力压电发电机,其特征在于,当弹性元件(4)的个数为一个以上时,弹性元件(4)沿壳体(6)的圆周方向均匀分布。2CN102801355A说明书1/2页微型风力压电发电机技术领域[0001]发明涉及一种发电机,具体涉及一种微型风力压电发电机,其属于能源开发技术领域。背景技术[0002]目前一般微型压电发电机多采用振动的形式,振动式微型压电发电机的缺点是转换效率低。微型风力压电发电机一般为涡轮式微型风力发电机和风致振动微型风力发电机。目前涡轮式微型风力发电机不足之处在于结构比较复杂,体积较大,难以微型化;而风致振动微型风力发电机功率密度偏低。发明内容[0003]有鉴于此,本发明提供一种微型风力压电发电机,该发电机结构简单,机电转换效率高,功率密度大。[0004]本发明的一种微型风力压电发电机,包括连接轴、气动涡轮、冲击轮片、弹性元件、压电片和外壳。其中外壳是由前端盖、后端盖和壳体组成的圆柱型空腔结构。其连接关系为:连接轴通过前端盖和后端盖上的轴承安装在壳体内,连接轴与壳体同轴。在连接轴位于前端盖外的端部安装有气动涡轮。连接轴位于壳体内部分的外圆周面上安装冲击轮片,冲击轮片的叶面与壳体的径向中心面垂直。在壳体的内圆周面上固定有弹性元件,弹性元件的长度方向沿壳体的直径方向延伸,形成悬臂梁。冲击轮片沿壳体直径方向的长度与弹性元件的长度和大于壳体的半径,连接轴由气动涡轮驱动产生转动时,冲击轮片能够对弹性元件产生冲击接触。在弹性元件与冲击轮片发生接触的面上粘贴压电片。在压电片的表面引出一条线作为发电机输出的