CN105673339A - 能量采集装置 - Google Patents

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刘文斌
曹晓勇
高玉恒
张真铭
索瑞鸿
王庆
王婧文
贾睿
郝晓宇
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Luliang Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明能量采集装置，属于能量采集装置的技术领域；解决的技术问题为：提供一种成本低、电能转化率高且能持续供电的能量采集装置；采用的技术方案为：能量采集装置，包括壳体以及设置在壳体内部的转轮机构，所述转轮机构通过转轴与风车相连，所述转轮机构包括固定杆、支架、转子、转轮和压电陶瓷片，所述压电陶瓷片嵌入在转轮上，所述压电陶瓷片的自由端与转子的凸起端接触连接，所述压电陶瓷片的固定端设置有导线，所述壳体上设置有接线端子，所述导线通过接线端子与外部能量转换电路相连；适用于电力系统。

Description

能量采集装置
技术领域
本发明能量采集装置，属于能量采集装置的技术领域。
背景技术
在架空输电线路中，需要对架空输电线路情况进行实时监测，监测设备便需要持续的供给稳定的电源已供其正常工作，目前的监测装置大多使用在装置中安装蓄电池等传统电源，但其更换频率较为频繁，并且更换一般都得更换整套监测装置，导致成本过大、人工作业困难，而在目前的发电技术中，主要依靠风力带动叶片直接牵引发电机进行发电，但其造价成本很高、结构相对较为复杂、转化效率低，并且在架空输电线路中不易实现。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种成本低、电能转化率高且能持续供电的能量采集装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：能量采集装置，包括壳体以及设置在壳体内部的转轮机构，所述转轮机构通过转轴与风车相连，所述转轮机构包括固定杆、支架、转子、转轮和压电陶瓷片，所述压电陶瓷片嵌入在转轮上，所述压电陶瓷片的自由端与转子的凸起端接触连接，所述压电陶瓷片的固定端设置有导线，所述壳体上设置有接线端子，所述导线通过接线端子与外部能量转换电路相连。
所述装置还包括底座，所述转轮机构通过支架与底座相连，所述转轴通过固定杆与底座相连，所述底座上设置有固定孔，所述装置通过固定孔可固定安装在高空输电线路中，所述壳体和转轮均采用新型复合材料玻璃钢材料。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明能量采集装置，通过风车与转轮机构中的转子、转轮和压电陶瓷片的相互配合，工作时，在高空风力的作用下，风车进行转动，转轮机构在转轴的带动下开始转动，转轮机构内转子的凸起端与压电陶瓷片的自由端发生偏移，使得压电陶瓷片发生形变，产生正压电效应进行发电，压电陶瓷片固定端的导线通过壳体上的接线端子传输到外部能量转换电路中；本发明有效的将高空环境中的风能与振动能结合，同时牵引数个压电陶瓷片发生形变，在风力普通的情况下依然可以产生稳定的电能，经过能量转换电路可以为输电监测装置提高稳定电源，解决高空输电线路监测装置供电不便的缺陷，本发明结构简单、绿色环保、实用性极高。
2、本发明中的壳体和转轮均采用新型复合材料玻璃钢材料，新型复合材料玻璃钢材料性质轻而硬、不导电，且性能稳定、机械强度高、耐腐蚀性强。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中转轮机构的正视图；
图3为本发明的外部结构示意图；
图中：1为壳体，2为转轮机构，3为转轴，4为风车，5为固定杆，6为支架，7为转子，8为转轮，9为压电陶瓷片，10为压电陶瓷片的自由端，11为转子的凸起端，12为压电陶瓷片的固定端，13为底座，14为固定孔。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，能量采集装置，包括壳体1以及设置在壳体1内部的转轮机构2，所述转轮机构2通过转轴3与风车4相连，所述转轮机构2包括固定杆5、支架6、转子7、转轮8和压电陶瓷片9，所述压电陶瓷片9嵌入在转轮8上，所述压电陶瓷片9的自由端10与转子7的凸起端11接触连接，所述压电陶瓷片9的固定端12设置有导线，所述壳体1上设置有接线端子，所述导线通过接线端子与外部能量转换电路相连。
所述装置还包括底座13，所述转轮机构2通过支架6与底座13相连，所述转轴3通过固定杆5与底座13相连，所述底座13上设置有固定孔14，所述装置通过固定孔14可固定安装在高空输电线路中，所述壳体1和转轮8均采用新型复合材料玻璃钢材料，新型复合材料玻璃钢材料性质轻而硬、不导电，且性能稳定、机械强度高、耐腐蚀性强。
具体地，转轴3的一端连接一个风车4，风车4上的叶片面积相同，方向一致，且较为薄，易于在低强度风能带动其转动，转轴3的另一端连接一个多突出端头的转子7，转轴3通过固定杆5将转轴3支撑在底座13上，使其保持稳定，转轮机构2通过支架6固定连接在底座13上，压电陶瓷片9均匀的通过胶嵌入在转轮8上，使其一端保持固定，转子7的凸起端11与压电陶瓷片9的自由端10发生偏移，使得压电陶瓷片9发生形变，产生正压电效应进行发电，压电陶瓷片9固定端的导线通过壳体1上的接线端子传输到外部能量转换电路中，给输电线路监测装置进行供电，本发明有效的将高空环境中的风能与振动能结合，同时牵引数个压电陶瓷片9发生形变，在风力普通的情况下依然可以产生稳定的电能，经过能量转换电路可以为输电监测装置提高稳定电源，解决高空输电线路监测装置供电不便的缺陷，本发明结构简单、绿色环保、实用性极高。
本发明中的能量采集装置，通过风车与转轮机构中的转子、转轮和压电陶瓷片的相互配合，实现了在高空中利用环境中持续的风能对输电线路中的监测装置提供稳定的供电。并且造价相对比较低，效率相对较高并且稳定，具有突出的实质性特点和显著的进步；上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.能量采集装置，其特征在于：包括壳体（1）以及设置在壳体（1）内部的转轮机构（2），所述转轮机构（2）通过转轴（3）与风车（4）相连，所述转轮机构（2）包括固定杆（5）、支架（6）、转子（7）、转轮（8）和压电陶瓷片（9），所述压电陶瓷片（9）嵌入在转轮（8）上，所述压电陶瓷片（9）的自由端（10）与转子（7）的凸起端（11）接触连接，所述压电陶瓷片（9）的固定端（12）设置有导线，所述壳体（1）上设置有接线端子，所述导线通过接线端子与外部能量转换电路相连。
2.根据权利要求1所述的能量采集装置，其特征在于：所述装置还包括底座（13），所述转轮机构（2）通过支架（6）与底座（13）相连，所述转轴（3）通过固定杆（5）与底座（13）相连。
3.根据权利要求2所述的能量采集装置，其特征在于：所述底座（13）上设置有固定孔（14），所述装置通过固定孔（14）可固定安装在高空输电线路中。
4.根据权利要求1所述的能量采集装置，其特征在于：所述壳体（1）和转轮（8）均采用新型复合材料玻璃钢材料。
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