[实用新型]一种风能雨滴能复合式能量收集装置

说明书

本实用新型公开一种风能雨滴能复合式能量收集装置，包括底座、立设于所述底座上的连接轴、可旋转地套设于所述连接轴上并用于在风力驱动下旋转以发电的风力发电机构，以及套设于所述连接轴上、用于在雨滴冲击力驱动下振动以发电的雨滴能发电机构。本实用新型所提供的风能雨滴能复合式能量收集装置，通过底座与连接轴集成安装风力发电机构和雨滴能发电机构，在自然环境下使用时，能够同时收集利用风能与雨滴能进行发电，相比于现有技术中单一的俘能发电机制，本实用新型能够实现风能与雨滴能的复合俘能机制，提高了对自然环境能量的俘获利用率，同时采用电磁、压电和摩擦电复合发电机制，也提高了发电效率。

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，特别涉及一种风能雨滴能复合式能量收集装置。

背景技术

目前，基于环境能量获取与转换的微能源技术主要包括将太阳能、热能、风能、振动能等能源转换成电能。

其中，太阳能发电技术相对比较成熟，但还存在成本高、转换效率低、受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及难以在阴、云、雨天气中使用等问题。特别是在一些热带雨林地区和多雨城市，太阳能发电受到了不小的制约。除了太阳能以外，风能和雨滴能在自然界中储量丰富，清洁可再生，并且能够适应多种天气环境，不受昼夜限制，是环境中十分有潜力的能源形式。并且我国幅员辽阔，海岸线长，风能和雨滴能资源都比较丰富，据国家气象局估算，全国风能密度为100W/m2，风能资源总储量约1.6×105MW，特别是东南沿海及附近岛屿，每年风速在3m/s以上的时间近4000h左右，而东南沿海和长江中下游以及台湾等地区年降水量为1 500～2 000毫米，具有很大的开发利用价值。

小型的风能收集装置根据机械结构和工作原理可分为转动式和风致振动式两类：转动式风能收集器利用气流带动扇叶或涡轮旋转，然后结合电磁发电或压电换能器将风能转换为电能；风致振动式风能收集器是利用涡激振动、颤振等风致振动机理将风能转换成机械振动能，然后通过电磁式、压电式、静电式等振动能量收集技术实现风能到电能的转换。由于转动式风能收集器的输出功率高，风能利用率高而被广泛应用，但是转动式风能收集器的能量收集方式比较单一，一般只采用电磁转换方式发电，通用性低，环境兼容性较差。

在户外环境中不仅有风能，还有太阳能、雨滴能多种清洁可再生能源，目前对同时收集多种能源的能量收集器的研究还比较少，特别是对雨滴能进行收集利用的技术还处于比较初始的研究阶段。现有的雨滴能量收集器利用雨滴和薄膜之间的摩擦进行发电，但是摩擦发电的稳定性还和降雨是否持续有关，如果雨是间断的就难以续航。所以仅采用一种能量转换形式收集雨滴能的发电效率低，稳定性差。

自然环境中存在多种能量，如太阳能、风能、海洋能、振动能、雨滴能等，而现存在的小型能量收集装置普遍只能收集某一种形式的能量来进行发电，比如现有技术中的风能发电器和雨滴能发电器，只能单独利用风能和雨滴能，然而，在部分天气状况中，风能往往伴随着雨滴能，如此将导致其中一种能量无法得到有效利用，俘能效率较低，发电效率也较低。

因此，如何同时实现对风能与雨滴能的俘获利用，提高俘能效率和发电效率，是本领域技术人员所面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种风能雨滴能复合式能量收集装置，能够同时实现对风能与雨滴能的俘获利用，同时采用电磁、压电和摩擦电复合发电机制，提高俘能效率和发电效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风能雨滴能复合式能量收集装置，包括底座、立设于所述底座上的连接轴、可旋转地套设于所述连接轴上并用于在风力驱动下旋转以发电的风力发电机构，以及套设于所述连接轴上、用于在雨滴冲击力驱动下振动以发电的雨滴能发电机构。