[发明专利]风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电装置，尤其涉及一种利用收集的风能进行摩擦发电的风力发电装置。

背景技术

随着科技的进步以及工业的迅猛发展，人类对能源的需求越来越多，在可利用的能源日趋减少的情形下，人类不得不寻找新能源。风能作为自然界存在的巨大能量和清洁的可再生能源，由于其不需使用燃料，也不会产生辐射或空气污染的优点，得到了人们的高度关注和广泛应用。

风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。其中包括将风的动能转化为机械能，再把机械能转化为电能两个过程。将机械能转化为电能的方式大致有三种：静电、压电和电磁。传统的风能发电系统通常采用电磁感应的方式，这种风能发电系统体积庞大，成本高昂，同时在运输和安装的过程中，给用户带来了极大的不便；而压电式风能发电系统由于常规压电材料复杂的化学成分及晶体结构，难以实现大功率与小尺寸的结合。由此可见，传统的风力发电方式，无论其采用电磁感应的方式还是采用压电方式都具有无法弥补的缺陷。

相比之下，通过第一种方式，即静电的方式，从环境中回收机械能，完成对风能的收集则会更加有利。该方式可由摩擦发电机来实现。摩擦发电机中包含由薄膜材料构成的摩擦界面，当摩擦界面受到外力挤压时则会相互接触并摩擦，由此产生电能，从而实现了将机械能转变成电能的过程。从发电技术指标上看，最初，这种摩擦发电机产生的电压只能达到5V，通过研究和设计改进，现在，该发电机产生的电压可高达1000V，输出功率可达128mW/cm³。由此可见，在风力发电中采用摩擦发电机通过静电方式将机械能转化为电能是一种可行的方案。但现有的通过摩擦发电的风能收集装置对风能收集的效率很低，尤其是在瞬间高风能和连续高风能时，风能的浪费更为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高效地利用风能进行摩擦发电的风力发电装置。

为实现上述目的，本发明的风力发电装置的具体技术方案为：

一种风力发电装置，包括机体和设置在机体中的风能接收组件、传动组件、至少一个发电组件，风能接收组件通过传动组件与发电组件相连，其中，发电组件包括杠杆部件和设置在杠杆部件上的摩擦发电部件，传动组件上设置有凸轮，凸轮与杠杆部件相接触，并驱动杠杆部件往复运动，摩擦发电部件在杠杆部件的往复运动中产生电能。

与现有风力发电装置相比，本发明的风力发电装置具有以下优点：本发明的风力发电装置通过利用蜗轮蜗杆啮合、凸轮传动、杠杆原理可以将收集到的风能高效地转化为机械能，并进而利用摩擦发电部件产生出电能，实现了利用风能的高效发电，且在瞬间高风能和连续高风能时都能够保证能量的正常、稳定转化，增强了生产的连续性和安全性。

同时，本发明的风力发电装置中将摩擦发电部件的第一发电部和第二发电部分开设置，确保了发电过程中摩擦发电部件的第一发电部和第二发电部的正常分离，增加了装置的适应能力。

此外，本发明的风力发电装置结构简单，体积小，易于实现高密度集成，因此可以在大大减小风力发电装置尺寸的同时，又具有较高的能量效率和密度，具有广泛的前景。

附图说明

图1为本发明的风力发电装置的第一实施例的俯视图；

图2为图1中的风力发电装置的主视图；

图3为图2中的摩擦发电部件的结构示意图；

图4为图1中的风力发电装置的第一改进实施例的俯视图；

图5为图1中的风力发电装置的第二改进实施例的剖视图；

图6为本发明的风力发电装置的第二实施例的俯视图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种风力发电装置做进一步详细的描述。

如图1和图2所示，其示出了本发明的风力发电装置的第一实施例。本实施例中，风力发电装置包括机体1和设置在机体1中的风能接收组件2、传动组件3、发电组件4，风能接收组件2通过传动组件3与发电组件4相连。运行时，风能接收组件2用于将环境中的风能转换为机械能，并通过传动组件3将机械能传递给发电组件4，进而通过发电组件4将机械能转换成电能。

其中，本实施例中的机体1为半封闭的壳体结构，包括底壁和侧壁，用于承载本发明的风力发电装置中的其他组件。当然，应理解的是，本发明中的机体1的形状并不局限于上述文字描述和附图中显示的结构，根据具体应用，本发明中的机体1的形状可灵活设置，如圆筒形、矩形等。