[发明专利]一种应用接触起电技术的大规模风力发电系统

说明书

本发明公开一种应用接触起电技术的大规模风力发电系统，包括若干个发电微单元、电路系统、机箱；发电微单元、电路系统设于机箱内部，电路系统与发电微单元相连接；发电微单元包括由上到下依次设置的上基底、上电极、下电极、下基底；上电极、所述下电极之间连接有振动薄膜层，振动薄膜层能够上下振动且上下振动的过程中分别与上电极、下电极接触；上电极、所述下电极之间还设有若干个弹性立壁；电路系统包括若干个整流电路系统和外电路系统，整流电路系统将风力激发的交流电变为直流电；外电路系统将若干个所述整流电路系统进行串联或并联。本发明应用接触起电技术的大规模风力发电系统结构简单、自重小、发电效率高，降低了发电系统成本。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种应用接触起电技术的大规模风力发电系统。

背景技术

随着社会发展，能源短缺成为全球化问题。风能作为一种清洁可再生能源具有巨大的应用潜力，为能源短缺问题提供了解决方案。现有的风力发电机一般采用将风能转换为机械能，再将机械能通过电磁式发电机转换为电能的方式进行发电。目前，世界各国已在风资源较好的地区建立了大规模的风电场进行风电转换，但这种风力发电的方式存在成本较高、发电效率较低、维修过程复杂等缺点。

随着科学研究的发展，科学家发现当两物质互相接触时也存在放电现象。如能把此类技术大规模应用于风力发电方向，将会减少成本投入、提高发电效率、减轻维修压力。因此，如何设计一种应用接触起电技术，且能够大规模应用的风力发电系统，用于收集并转换风能是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用接触起电技术的大规模风力发电系统，以解决现有技术中存在的技术问题，结构简单、自重小、发电效率高，同时减轻了维修压力，降低了发电系统成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种应用接触起电技术的大规模风力发电系统，包括：若干个发电微单元、电路系统、机箱；所述发电微单元、所述电路系统设于所述机箱内部，所述电路系统与所述发电微单元相连接；

所述发电微单元包括由上到下依次设置的上基底、上电极、下电极、下基底，所述上电极与上基底接触连接，所述下电极与所述下基底接触连接；所述上电极、所述下电极之间连接有振动薄膜层，所述振动薄膜层能够上下振动，所述振动薄膜层上下振动的过程中分别与所述上电极、下电极接触；所述上电极、所述下电极之间还设有若干个弹性立壁；

所述电路系统包括若干个整流电路系统和外电路系统，所述整流电路系统与所述发电微单元连接，所述整流电路系统将风力激发的交流电变为直流电；所述外电路系统将若干个所述整流电路系统进行串联或并联。

优选地，所述振动薄膜层由聚合物薄膜制成，所述聚合物薄膜能够产生接触电荷；所述振动薄膜层设于所述上电极、所述下电极之间的中间位置，所述振动薄膜层与所述上电极的夹角为0～3°。

优选地，所述上电极、所述下电极之间设有若干个弹性立壁组，每个所述弹性立壁组由上下对应设置的所述弹性立壁组成，同组的两个所述弹性立壁中间形成间隙，所述振动薄膜层依次穿过两个所述弹性立壁之间的间隙。

优选地，所述弹性立壁由弹性系数小于所述上电极、所述下电极的弹性连续体或弹簧制成。

优选地，所述上电极、所述下电极由薄金属板制成。

优选地，所述振动薄膜层由金属薄膜或复合材料制成，所述上电极、所述下电极由聚合物薄膜制成。

优选地，所述上电极、所述下电极之间设有两个所述弹性立壁，两个所述弹性立壁分别设于所述发电微单元的两端，所述振动薄膜层通过所述弹性立壁固设于所述上电极、所述下电极之间的中间位置。

优选地，所述所述弹性立壁由具有多孔结构的复合材料或弹性连续体或弹簧制成。