[发明专利]风致振动的压电式风力发电装置及压电式风力发电装置组

权利要求书

1.一种风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，包括：

拖拽式钝体，

一个或多个能量采集单元，其中任意一个或多个能量采集单元包括压电悬臂梁；及

柔性连接件，所述柔性连接件的固定端和压电悬臂梁间接连接，所述柔性连接件的自由端和所述拖拽式钝体连接；

其中，所述拖拽式钝体和所述压电悬臂梁的相对位置随着风速或风向的变化而变化；

其中，每个能量采集单元还包括质量块和连接座，所述压电悬臂梁的相对的两端分别和所述质量块、所述连接座连接，所述风致振动的压电式风力发电装置还包括内设有密封腔的刚性钝体，所述一个或多个能量采集单元设于所述密封腔内，所述连接座固定于所述密封腔的腔壁上，所述柔性连接件的所述固定端和所述刚性钝体的外壁连接从而和所述连接座间接连接，所述刚性钝体在风载荷的作用下发生风致振动从而引起压电悬臂梁振动；

所述风致振动的压电式风力发电装置还包括弹性支撑件，所述弹性支撑件的一端连接于所述刚性钝体的远离所述拖拽式钝体的一端；

其中，所述柔性连接件随着风力的变化可伸长或缩短；

所述拖拽式钝体在风载荷的作用下发生风致振动从而引起压电悬臂梁振动。

2.如权利要求1所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，能量采集单元有多组，同一组内的能量采集单元的固有频率相同并且所述固有频率和所述压电式风力发电装置的其中一个固有频率相同，同一组的能量采集单元固定于刚性钝体的内壁的指定位置，所述指定位置位于该组能量采集单元的固有频率对应的振型在刚性钝体的内壁的峰值位移点处或所述峰值位移点的附近。

3.如权利要求2所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，多组能量采集单元的工作风速范围或工作风向范围部分重叠，以使所述发电装置在连续风速范围内或连续风向范围内均可正常工作。

4.如权利要求1所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，所述拖拽式钝体可变形或不可变形，所述拖拽式钝体的形状包括滑翔伞状、伞状、旋转体状、棱柱状、条带状、船型中的任意一种或多种的组合。

5.如权利要求4所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，条带状的钝体具有长边和短边，所述长边的长度大于所述短边的长度，所述柔性连接件有一个或多个，所有柔性连接件的所述自由端均设于所述长边上或所有柔性连接件的所述自由端均设于所述短边上。

6.如权利要求5所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，所有柔性连接件的所述自由端均设于所述长边上时，其中一个柔性连接件的自由端设于所述长边和短边相交的端点处，相邻的自由端的距离的大小按远离所述相交的端点的方向逐渐增大。

7.如权利要求4所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，所述拖拽式钝体的形状为旋转体时，所述拖拽式钝体中空。

8.如权利要求2或3所述的风致振动的压电式风力发电装置，不同组的压电悬臂梁均两两互相垂直设置。

9.一种压电式风力发电装置组，其特征在于，包括：

多组如权利要求1至8中任意一种或多种所述的风致振动的压电式风力发电装置，所述的风致振动的压电式风力发电装置的工作风速和工作风向中的任意一个或多个部分重叠。