[发明专利]一种基于压电原理的风能发电装置及其实现方法

权利要求书

1.一种基于压电原理的风能发电装置，其特征是：包含基座、压电主干，所述基座固定安装在水平面上，压电主干固定安装在基座上，所述压电主干最外侧包裹有防护层，内部含有压电层、电极层和支撑体。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电原理的风能发电装置，其特征是：所述防护层内侧与压电层外侧之间安装有第一电极层，所述压电层内侧安装第二电极层，所述压电主干最内测为支撑体，所述防护层材质为高分子绝缘材料，第一电极层与第二电极层材质为铜，压电层为单晶压电材料，支撑体由金属材料和高分子材料组成，所述压电主干上端安装枝干，所述枝干上安装光伏板。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电原理的风能发电装置，其特征是：所述光伏板通过叶柄固定安装在枝干上，所述叶柄的材质为高分子材料，所述光伏板与叶柄的一端固定连接，叶柄的另一端与枝干固定连接，枝干上安装的光伏板数量大于2块。

4.适合于权利要求1所述的一种基于压电原理的风能发电装置的实现方法，其特征是：该方法是通过利用光伏板受到的风载荷引起压电主干弹性变形，从而使压电主干内部压电层发生形变，进而在压电层两端面产生电压的原理进行发电，具体步骤为：

（1）在无风状态下，该种基于压电原理的风能发电装置将通过安装在枝干叶柄上的光伏板发电；

（2）在微风或者中、低风速下，光伏板受到的风载荷将作用于压电主干，引起压电主干弹性变形，该弹性变形引起压电层形变，并在压电层两端面上的第一电极层和第二电极层上形成电压，随即通过电路引出，即形成电流；

（3）当风速接近压电主干弹性变形极限时，光伏板受到的风载荷将引起叶柄弹性变形，从而减轻压电主干受到的风阻，进而减轻压电主干的变形。