[实用新型]微风压电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用微风进行发电的装置，尤其涉及一种能收集并利用生产生活中所产生的微风，并使之生成电能的微风压电装置。

背景技术

目前，常见的发电方式有火力发电，水力发电，核能发电以及风力发电。火力发电需要大量的矿产资源而且对环境污染严重，水力和风力发电需要一定的地理条件，核能发电技术要求高而且会产生核辐射。

实用新型内容

针对现有技术中的不足之处，本实用新型的目的在于提供了一种克服风力发电中受地理条件影响的微风压电装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

微风压电装置，包括壳体、集风道、发生体、支撑架、压电片和储能器；

所述壳体为筒状结构，筒状结构的壳体的一端为进风口，另一端为出风口；

所述集风道为喇叭结构，喇叭结构的集风道的小端口与壳体的进风口连接；

所述发生体为三角柱，三角柱的一面为平面，该平面为迎流面；三角柱的另外两面为内凹弧面；

所述壳体内、且靠近进风口设置多个发生体，发声体的迎流面与进风方向对应；支撑架安装在壳体内，支撑架上设置至少一个压电片，所述压电片的一端固定在支撑架上，另一端为自由端并靠近发生体的内凹弧面；

所述压电片的上、下表面具有金属电极，所述金属电极与储能器连接。

与现有技术相比，本实用新型的微风压电装置具有如下优点：

1、微风通过集风道进入壳体内，绕流过发生体，在一定条件下，发生体后流场会形成周期性的、具有稳定发放频率的脱体涡街，这些涡街作用于流场中的压电片，产生周期性的流体激振力使压电片振动，压电片振动能直接转换为电能。因此，该微风压电装置可有效利用环境中的微风，使其通过该装置时产生电能。

2、该微风压电装置利用微风发电，原动力充足，装置尺寸小，结构简单，应用范围广。

3、风能直接通过振动能形式转换为电能，没有传统集风装置的摩擦耗能，效率高；同时也克服了越来越严重的能源和环境危机，风力资源取之不尽，并且对环境无污染，克服风力发电中受地理条件影响的缺陷。

附图说明

图1为微风压电装置的结构示意图；

图2为集风道的结构示意图；

图3为发生体的结构示意图；

图4为发生体的横截面图；

附图中：1-壳体；2-集风道；3-发生体；4-支撑架；5-压电片；6-电能转换装置；7-储能器；8-平面；9-内凹弧面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述。

如图1～4所示，微风压电装置，包括壳体1、集风道2、发生体3、支撑架4、压电片5、电能转换装置6和储能器7。壳体1为筒状结构，筒状结构的壳体1的一端为进风口，壳体1的另一端为出风口。集风道2为喇叭结构(如图2所示)，喇叭结构的集风道2的小端口与壳体1的进风口连接。发生体3为三角柱(如图3和图4所示)，三角柱的一面为平面8，该平面8为迎流面；三角柱的另外两面为内凹弧面9，两个内凹弧面9为非迎流面，该发生体3采用工程塑料或金属制作。壳体1内、且靠近进风口设置多个发生体3，发声体3的迎流面与进风方向对应(发生体3的数量可根据实际需要进行确定)。支撑架4安装在壳体1内，支撑架4上设置至少一个压电片5，压电片5的一端固定在支撑架4上，压电片5的另一端为自由端并靠近发生体3的内凹弧面。压电片5的上、下表面具有金属电极，金属电极通过导线与电能转换装置6连接，电能转换装置6通过导线与储能器7连接。

本实施例中，电能转换装置6与储能器7安装在壳体1外，以避免阻碍风在壳体1内流动，集风道2的集风角度为54°～60°。本实施例中，压电片选用PVDF陶瓷材料，其压电性能虽不及PZT陶瓷材料，但其刚度较弱，易被吹动；压电片采用“三明治”结构，采用长宽高为11cm×8cm×0.02cm的透明薄片作为中间层，两边为PVDF压电薄膜层。

微风通过集风道2进入壳体1内，绕流过发生体3，在一定条件下，发生体3后流场会形成周期性的、具有稳定发放频率的脱体涡街，这些涡街作用于流场中的压电片，产生周期性的流体激振力，流体激振力使设置在流场中的压电片振动，利用压电效应，振动能直接转换为电能，产生的电能通过电能转换装置6，连接到储能器7或者用电器，使其运行。