[发明专利]挂帘式风力及振动能发电装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及新能源领域，特别涉及一种挂帘式风力、水力及振动能发电装置。

背景技术

风力发电不需要燃料，不会产生辐射或空气污染，是一种绿色、环保的发电方式。

现有的风力发电装置主要使用叶片型风力发电机，这种风力发电机，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。利用风力带动风车叶片旋转，再经过增速机将旋转的速度提升，来推动发电机发电。

风车叶片造价高、易损坏，而且噪声大、对各种鸟类构成威胁，对环境有一定影啊。支撑铁塔的成本也很高，导致风力发电一次性投资大，发电成本居高不下。大型风力发电一般又远离用电地域，输变电成本昂贵。同时在低于启动风速时无法工作，目前的风力发电产品在3级以下风力时发电效果差甚至不能发电，空间利用率较差，增速部件耗能、使用方向性要求高，性价比较低。

传统的水力发电机需要拦河造坝抬高水位，利用水流积蓄的势能转化成动能带动发电机组发电。传统的水电站建设成本极高，同时盲目建造水电站将对生态环境造成严重的损坏，另外也不是所有的河流都适合建造水电站。

振动是一种广泛存在的现象，特别是在汽车、飞机、桥梁或大型机械等多种场合中。将振动能转化为电能的方式一般有电磁式、压电式和静电式三种。现有方案都侧重通过其中一种方式实现振动能到电能的转换，故转换效率相对有限。

 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种可使用风力、水力及振动能等多种可再生能源发电装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种挂帘式风力及振动能发电装置，包括多个永磁体、多个空腔、多个线圈；各个永磁体分别位于不同的空腔中, 永磁体可以在空腔中运动，所述的空腔和线圈相隔排列，连接成一个条状物，所述条状物的一端固定，另一端为自由端；所述发电装置至少包含一个所述条状物。永磁体在空腔中运动，导致磁场变化，位于磁场中的线圈通过电磁感应原理对外输出电能。

作为进一步优化，还包括多个整流电路，线圈的输出端连接在整流电路的输入端，各个整流电路的输出的电能以并联方式、或者串联方式、或者混联方式进行汇聚，整流电路将线圈输出的交流电转化为直流电，有利于减少电能汇聚的难度。

作为进一步优化，用来封装永磁体的空腔有一定的体积，用以提供支撑本装置漂浮于液体表面的浮力，使得本装置可以方便的应用到水力发电场合。

作为进一步优化，包含两条以上所述条状物时，相邻条状物位于同一水平面的组成物不能同时为永磁体,以防止相互吸引而导致粘连，也有利于使各个线圈所处位置的磁场强度最强。

作为进一步优化，用以连接永磁体和线圈的连接体包含压电元件和弹性连接件。

作为进一步优化，压电元件为矩形或者近似矩形的片状结构，沿厚度方向极化。

作为进一步优化，弹性连接件上下表面的压电元件为多层压电元件叠加而成，每一层均包含一对电极，各层之间保持绝缘，通过环氧树脂材料相互粘合。

 

本发明创造与现有技术相比，具有如下特征：

1、风能、振动能、水力都是清洁能源，不会产生辐射和化学污染，是一种取之不尽的能源。

2、本发明可用作风力发电装置，不受风速大小的限制，转换效率高，部署容易、建设成本低，对环境破坏小。

3、本发明可以作为水力发电装置使用，不需要拦河造坝抬高水位，建设成本低，维护简单，稳定性高，对生态环境没有影响，不受地势、水量等因素的限制。

4、本发明可用作振动能发电装置，如直接放置在车船上，获取振动能发电。

5、本发明可用作海浪发电装置，整体使用漂浮结构，对海水深度不做要求，既可以部署在近海岸边，又可以部署在远离海岸线的区域，装置具有良好的柔韧性，可以抵御高强度风浪的冲击。

6、本发明可靠性高。装置内部包含多个独立的压电式发电单元和电磁式发电单元，既可以充分吸收能量，提高转化效率，也同时增强中装置的整体的可靠性，即便其中部分损坏，整个装置仍能进行电能转化。

7、该装置根据发电功率的要求可以构建规模不等的挂帘，可在单独使用，也可以多个联网设置，建立一个大型发电厂，将可以发出巨大的电力，大大缓解能源紧缺状况。

8、本装置结构简单、外观新颖，可作为窗帘、门帘使用，美观大方，同时还可发电。

9、该装置可作为航标灯等海洋仪器设备供电、也可以通过电缆输送到海岛或沿岸并网供电，还可以用在偏远山区供电，其应用领域很广。