[发明专利]一种压电风力发电装置

说明书

本发明提供了一种压电风力发电装置，该压电风力发电装置包括：支撑柱，套装在支撑柱并与支撑柱固定连接的卡门涡街柱环，分列在卡门涡街柱环两侧并与支撑柱固定连接的压电陶瓷片；以及电能采集电路和储能元件；卡门涡街柱环侧面为弧形面，流体绕过弧形面后在卡门涡街柱环两侧产生涡旋并形成涡街，产生涡街后的流体的作用力作用到压电陶瓷片上，压电陶瓷片产生振动并将振动能量转化为电能。在上述实施例中，卡门涡街柱环为圆环形的，因此，从四面八方吹过来的风在流经卡门涡街柱环时均能产生卡门涡旋，产生的涡旋在作用到压电陶瓷片时，产生电能，并且采用两个分列在卡门涡街柱环两侧的压电陶瓷片，可以充分利用产生的涡旋，提高了发电的效率。

技术领域

本发明涉及到新能源技术领域，尤其涉及到一种压电风力发电装置。

背景技术

随着物联网技术的发展，人类的每件物体都可以互相连接。通过与小型智能计算设备紧密相连，并将无线传感器嵌入到日常使用的物体中，可以以个性化的方式识别和响应任何行为。而随着无线通讯技术的发展，利用无线传感器网络获取相关信息的技术得到了全世界的广泛关注。

目前为无线传感器供能的方案普遍为传统的电池供电，该方案的缺点是成本较高且需要定期替换，而且不是在任何环境中都可以进行更换的。因为在自然界广泛存在的各种环境能量，包括太阳能、风能、机械振动能、热能、海洋能、生化能等，利用各种新型的智能换能材料及结构可以将上述能够转化为电能并进行储存利用成为了一种新型的解决方案。

针对室外环境来说，风力无处不在，目前风力已经作为发电新能源之一，已经成为了当今世界上开发程度最高、发展最快的再生能源之一。对于电力工业来说，风力发电机构需要很大，因为需要提供很大的电力。针对某些无线传感器而言，需要的电量在毫瓦级，一些小型结构的微小风能发电技术，就可以足够为无线传感器供给能量，这样可以使无线传感器持续工作。例如在野外环境中的土壤环境监测传感器、石油管道泄漏监测传感器、气相监控传感器等，都适用于利用风力来发电。

虽然已经可以看出现有的技术应用的潜力，但该技术受限于环境的条件。一方面风力来源不稳定，一旦外界因素导致振动减少，将使收集到的能量减少，因此难以稳定供给传感器使用。另一方面传统扇叶形式对于风力的方向性有一定要求，而且效率一般。

发明内容

本发明提供了一种压电风力发电装置，用以提高压电风力发电装置的发电效率。

本发明提供了一种压电风力发电装置，该压电风力发电装置包括：支撑柱，套装在所述支撑柱并与所述支撑柱固定连接的卡门涡街柱环，分列在所述卡门涡街柱环两侧并与所述支撑柱固定连接的压电陶瓷片；以及电能采集电路和储能元件，其中，所述卡门涡街柱环侧面为弧形面，流体绕过所述弧形面后在所述卡门涡街柱环两侧产生涡旋并形成涡街，产生涡街后的流体的作用力作用到所述压电陶瓷片上，所述压电陶瓷片产生振动并将振动能量转化为电能，所述电能采集电路采集所述压电陶瓷片产生的电能，所述储能元件存储所述电能采集电路采集的电能。

在上述实施例中，卡门涡街柱环为圆环形的，因此，从四面八方吹过来的风在流经卡门涡街柱环时均能产生卡门涡旋，产生的涡旋在作用到压电陶瓷片时，产生电能，并且采用两个分列在卡门涡街柱环两侧的压电陶瓷片，可以充分利用产生的涡旋，提高了发电的效率。

在一个具体的实施方案中，所述压电陶瓷片为圆形压电陶瓷片，所述卡门涡街柱环的直径不小于所述圆形压电陶瓷片的直径。从而提高发电的效率。

在一个具体的实施方案中，两个圆形压电陶瓷片对称设置在所述卡门涡街柱环的两侧。提高了发电的效率。

在一个具体的实施方案中，每个圆形压电陶瓷片到所述卡门涡街柱环的垂直距离介于1～10cm。提高了发电的效率。