CN208950773U - 一种基于压电材料的风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压电材料的风力发电装置，包括螺旋架、支柱壳体、底座、中心轴，所述螺旋架外部设置有三个叶片，所述叶片通过螺栓连接于所述螺旋架，所述螺旋架后端设置有传动轴，所述螺旋架通过焊接和所述传动轴连接，所述传动轴外部设置有支撑架，所述传动轴转动连接于所述支撑架，所述支撑架后端设置有所述支柱壳体，所述支撑架通过焊接和所述支柱壳体连接，所述传动轴后端设置有主动锥齿轮，所述传动轴通过键连接于所述主动锥齿轮，所述主动锥齿轮后端设置有被动锥齿轮。有益效果在于：结构简单，操作方便，使用简单，利用齿轮传动，使风扇的转动力更加有效的传动至装置内部，利用双压板挤压压电材料，使动能回收利用率高。

Description

一种基于压电材料的风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，特别是涉及一种基于压电材料的风力发电装置。

背景技术

压电效应是100多年前居里兄弟研究石英时发现的，其原理是，如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差，称之为正压电效应；反之施加电压，则产生机械应力，称为逆压电效应。在现实生活中，压电材料具有机械能与电能之间转换和逆转换的功能。压电材料发电具有持久、清洁、免维护的特点，其具有超高的能量密度，其峰值能量密度可达100-10000Kw/Kg，而传统的电磁感应发电机存在能量密度低、耗能大、能量转化效率低、可靠性不高、难于维护等缺点，并且单纯的使用震动使压电材料打点风能力使用率也不高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于压电材料的风力发电装置，本实用新型提高风力发电时风能的有效利用。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于压电材料的风力发电装置，包括螺旋架、支柱壳体、底座、中心轴，所述螺旋架外部设置有三个叶片，所述叶片通过螺栓连接于所述螺旋架，所述螺旋架后端设置有传动轴，所述螺旋架通过焊接和所述传动轴连接，所述传动轴外部设置有支撑架，所述传动轴转动连接于所述支撑架，所述支撑架后端设置有所述支柱壳体，所述支撑架通过焊接和所述支柱壳体连接，所述传动轴后端设置有主动锥齿轮，所述传动轴通过键连接于所述主动锥齿轮，所述主动锥齿轮后端设置有被动锥齿轮，所述主动锥齿轮和所述被动锥齿轮啮合，所述被动锥齿轮内侧设置有所述中心轴，所述中心轴通过键连接于所述被动锥齿轮，所述中心轴和所述支柱壳体之间设置有轴承，所述轴承和所述中心轴过盈配合，所述中心轴上设置有异形轮，所述异形轮通过键连接于所述中心轴，所述异形轮上设置有压槽，所述压槽和所述异形轮一体成型，所述异形轮一侧设置有上压板，所述上压板下侧设置有下压板，所述上压板和所述下压板之间设置有弹簧，所述弹簧通过焊接和所述上压板、所述下压板连接，所述弹簧一侧设置有压电材料，所述压电材料前后两端设置有传导电源线，所述传导电源线通过焊接和所述压电材料连接，所述上压板和所述下压板一侧均设置有转轴，所述转轴外部设置有所述支柱壳体，所述支柱壳体内部设置有集电电路板，所述支柱壳体下端设置有所述底座，所述底座内部设置有蓄电池，所述底座内设置有逆变器，所述逆变器型号为NW300T。

优选的：所述逆变器上端设置有控制器，所述控制器型号为SPC-STW-26A1，所述控制器通过螺钉连接于所述底座。

如此设置，所述控制器起控制和处理作用，通过螺钉连接保证了稳定性。

优选的：所述逆变器通过螺栓连接于所述底座。

如此设置，所述逆变器起转换电流作用，通过螺栓连接保证了连接强度。

优选的：所述蓄电池通过螺栓连接于所述底座。

如此设置，所述蓄电池通过螺栓连接保证了连接稳定性。

优选的：所述支柱壳体通过焊接和所述底座连接。

如此设置，所述支柱壳体通过焊接保证了所述支柱壳体和所述底座之间的连接强度。

优选的：所述集电电路板通过螺钉连接于所述支柱壳体。

如此设置，所述集电电路板通过螺钉连接保证了所述集电电路板的稳定性。

优选的：所述控制器通过导线连接于所述逆变器、所述蓄电池，所述集电电路板通过所述传导电源线连接于所述压电材料、所述蓄电池。

如此设置，所述控制器通过导线连接于各个电器元件，保证了信息处理的时效性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、结构简单，操作方便，使用简单；

2、利用齿轮传动，使风扇的转动力更加有效的传动至装置内部；

3、利用双压板挤压压电材料，使动能回收利用率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述一种基于压电材料的风力发电装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种基于压电材料的风力发电装置的压电材料结构示意图；

图3是本实用新型所述一种基于压电材料的风力发电装置的异形轮结构示意图；

图4是本实用新型所述一种基于压电材料的风力发电装置的主动锥齿轮结构示意图；

图5是本实用新型所述一种基于压电材料的风力发电装置的底座内部结构示意图；

图6是本实用新型所述一种基于压电材料的风力发电装置的电路结构流程框图。

附图标记说明如下：

1、叶片；2、螺旋架；3、支柱壳体；4、支撑架；5、底座；6、压槽；7、集电电路板；8、传导电源线；9、转轴；10、上压板；11、下压板；12、压电材料；13、弹簧；14、异形轮；15、中心轴；16、传动轴；17、主动锥齿轮；18、轴承；19、被动锥齿轮；20、逆变器；21、蓄电池；22、控制器。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1

如图1-图6所示，一种基于压电材料的风力发电装置，包括螺旋架2、支柱壳体3、底座5、中心轴15，螺旋架2外部设置有三个叶片1，螺旋架2起支撑和承载作用，叶片1起转动作用，叶片1通过螺栓连接于螺旋架2，螺旋架2后端设置有传动轴16，传动轴16起传动作用，螺旋架2通过焊接和传动轴16连接，传动轴16外部设置有支撑架4，支撑架4起支撑作用，传动轴16转动连接于支撑架4，支撑架4后端设置有支柱壳体3，支柱壳体3起保护作用，支撑架4通过焊接和支柱壳体3连接，传动轴16后端设置有主动锥齿轮17，主动锥齿轮17起传动作用，传动轴16通过键连接于主动锥齿轮17，主动锥齿轮17后端设置有被动锥齿轮19，被动锥齿轮19起传动作用，主动锥齿轮17和被动锥齿轮19啮合，被动锥齿轮19内侧设置有中心轴15，中心轴15起转动作用，中心轴15通过键连接于被动锥齿轮19，中心轴15和支柱壳体3之间设置有轴承18，轴承18和中心轴15过盈配合，中心轴15上设置有异形轮14，异形轮14起挤压作用，异形轮14通过键连接于中心轴15，异形轮14上设置有压槽6，压槽6起挤压作用，压槽6和异形轮14一体成型，异形轮14一侧设置有上压板10，上压板10起挤压作用，上压板10下侧设置有下压板11，下压板11起挤压作用，上压板10和下压板11之间设置有弹簧13，弹簧13起复位作用，弹簧13通过焊接和上压板10、下压板11连接，弹簧13一侧设置有压电材料12，压电材料12起发电作用，压电材料12前后两端设置有传导电源线8，传导电源线8起导电作用，传导电源线8通过焊接和压电材料12连接，上压板10和下压板11一侧均设置有转轴9，转轴9外部设置有支柱壳体3，支柱壳体3内部设置有集电电路板7，支柱壳体3下端设置有底座5，底座5内部设置有蓄电池21，底座5内设置有逆变器20。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

逆变器20上端设置有控制器22，控制器22通过螺钉连接于底座5，控制器22起控制和处理作用，通过螺钉连接保证了稳定性。

工作原理：风使叶片1和螺旋架2转动，螺旋架2带动传动轴16，传动轴16带动主动锥齿轮17，主动锥齿轮17带动被动锥齿轮19和中心轴15转动，中心轴15上的异形轮14开始转动，异形轮14上的压槽6挤压上压板10、下压板11，使上压板10、下压板11向内挤压压电材料12，压电材料12在收到挤压后发电经过传导电源线8传动到集电电路板7，集电电路板7通过导线将电传输到蓄电池21，控制器22控制蓄电池21和逆变器20，使蓄电池21内部的电能传输出去。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (7)

1.一种基于压电材料的风力发电装置，其特征在于：包括螺旋架(2)、支柱壳体(3)、底座(5)、中心轴(15)，所述螺旋架(2)外部设置有三个叶片(1)，所述叶片(1)通过螺栓连接于所述螺旋架(2)，所述螺旋架(2)后端设置有传动轴(16)，所述螺旋架(2)通过焊接和所述传动轴(16)连接，所述传动轴(16)外部设置有支撑架(4)，所述传动轴(16)转动连接于所述支撑架(4)，所述支撑架(4)后端设置有所述支柱壳体(3)，所述支撑架(4)通过焊接和所述支柱壳体(3)连接，所述传动轴(16)后端设置有主动锥齿轮(17)，所述传动轴(16)通过键连接于所述主动锥齿轮(17)，所述主动锥齿轮(17)后端设置有被动锥齿轮(19)，所述主动锥齿轮(17)和所述被动锥齿轮(19)啮合，所述被动锥齿轮(19)内侧设置有所述中心轴(15)，所述中心轴(15)通过键连接于所述被动锥齿轮(19)，所述中心轴(15)和所述支柱壳体(3)之间设置有轴承(18)，所述轴承(18)和所述中心轴(15)过盈配合，所述中心轴(15)上设置有异形轮(14)，所述异形轮(14)通过键连接于所述中心轴(15)，所述异形轮(14)上设置有压槽(6)，所述压槽(6)和所述异形轮(14)一体成型，所述异形轮(14)一侧设置有上压板(10)，所述上压板(10)下侧设置有下压板(11)，所述上压板(10)和所述下压板(11)之间设置有弹簧(13)，所述弹簧(13)通过焊接和所述上压板(10)、所述下压板(11)连接，所述弹簧(13)一侧设置有压电材料(12)，所述压电材料(12)前后两端设置有传导电源线(8)，所述传导电源线(8)通过焊接和所述压电材料(12)连接，所述上压板(10)和所述下压板(11)一侧均设置有转轴(9)，所述转轴(9)外部设置有所述支柱壳体(3)，所述支柱壳体(3)内部设置有集电电路板(7)，所述支柱壳体(3)下端设置有所述底座(5)，所述底座(5)内部设置有蓄电池(21)，所述底座(5)内设置有逆变器(20)。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电材料的风力发电装置，其特征在于：所述逆变器(20)上端设置有控制器(22)，所述控制器(22)通过螺钉连接于所述底座(5)。

3.根据权利要求2所述的一种基于压电材料的风力发电装置，其特征在于：所述逆变器(20)通过螺栓连接于所述底座(5)。

4.根据权利要求3所述的一种基于压电材料的风力发电装置，其特征在于：所述蓄电池(21)通过螺栓连接于所述底座(5)。

5.根据权利要求4所述的一种基于压电材料的风力发电装置，其特征在于：所述支柱壳体(3)通过焊接和所述底座(5)连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于压电材料的风力发电装置，其特征在于：所述集电电路板(7)通过螺钉连接于所述支柱壳体(3)。

7.根据权利要求6所述的一种基于压电材料的风力发电装置，其特征在于：所述控制器(22)通过导线连接于所述逆变器(20)、所述蓄电池(21)，所述集电电路板(7)通过所述传导电源线(8)连接于所述压电材料(12)、所述蓄电池(21)。