CN209340083U - 一种能量转换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种能量转换装置，包括：转轴、至少一个风力发电机构；其中，所述风力发电机构，包括：可转动的设置在所述转轴上的支撑结构，以及设置在所述支撑结构上的至少一个压力发电组件；所述压力发电组件，包括：两个平行设置的刚性长条，以及两端分别与两个所述刚性长条固定连接的至少两个压电片；其中，一个所述刚性长条与所述支撑结构固定连接。本实用新型提供的技术方案，可以避免能量转换装置中多个压电片产生的电压或电流相互抵消的现象，从而增加能量转换装置的发电量，提高发电效率。

Description

一种能量转换装置
技术领域
本实用新型涉及能源领域，尤其涉及一种能量转换装置。
背景技术
随着不可再生能源的减少，环境问题的日益凸显，利用无污染的方式将可再生的自然资源如风能转换为电能的能源转换装置越来越受到重视，从而压电片被利用到能量转换装置中。现有的利用压电片将风能转换为电能的能量转换装置，会出现多个压电片产生的电压或电流相互抵消的现象，从而导致能量转换装置的发电量低、发电效率不高。
实用新型内容
本实用新型提供了一种能量转换装置，该装置可以避免能量转换装置中多个压电片产生的电压或电流相互抵消的现象，从而增加能量转换装置的发电量，提高发电效率。
本实用新型提供了一种能量转换装置，包括：
转轴、至少一个风力发电机构；其中，
所述风力发电机构，包括：可转动的设置在所述转轴上的支撑结构，以及设置在所述支撑结构上的至少一个压力发电组件；
所述压力发电组件，包括：两个平行设置的刚性长条，以及两端分别与两个所述刚性长条固定连接的至少两个压电片；其中，一个所述刚性长条与所述支撑结构固定连接。
优选地，
所述支撑结构，包括：可转动的设置在所述转轴上的转盘，以及设置在所述转盘上的支架；所述压力发电组件设置在所述支架上。
优选地，
所述支架的正反两侧分别设置有一个所述压力发电组件。
优选地，
所述支架设置在所述转盘边缘，所述支架的长度方向平行于所述转盘所在的平面；所述刚性长条的长度方向平行于所述支架的长度方向。
优选地，
所述转盘上设置有3个所述支架，所述支架两两之间呈120°夹角。
优选地，
同一个所述压力发电组件中的各个所述压电片并联。
优选地，
进一步包括：所述转轴与所述风力发电机构通过轴承连接，所述轴承的内圈与所述转轴固定连接，所述轴承的外圈与所述风力发电机构固定连接。
优选地，
还包括：底座；
所述转轴的一端与所述底座固定连接。
优选地，
所述底座呈圆盘结构；
进一步包括：至少一个辅助支撑件；其中，
所述辅助支撑件的横截面呈三角形。
本实用新型提供了一种能量转换装置，该装置由风力发电机构和转轴构成，该风力发电机构由压力发电组件和支撑结构构成，且支撑结构可转动的设置在转轴上，各个压力发电组件设置在支撑结构上；每个压力发电组件由两个刚性长条和多个压电片构成，两个刚性长条平行设置，多个压电片的两端分别与两个刚性长条固定连接，两个刚性长条可以保证同一个压力发电组件中多个压电片发生形变的方向相同，从而避免能量转换装置中多个压电片产生的电压或电流相互抵消的现象，增加能量转换装置的发电量，提高发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中提供的一种能量转换装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中提供的一种能量转换装置中压力发电组件的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中提供的另一种能量转换装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，在本实用新型一个实施例中，包括：转轴10、至少一个风力发电机构20；其中，所述风力发电机构20，包括：可转动的设置在所述转轴10上的支撑结构21，以及设置在所述支撑结构21上的至少一个压力发电组件22；所述压力发电组件22，包括：两个平行设置的刚性长条221，以及两端分别与两个所述刚性长条221固定连接的至少两个压电片222；其中，一个所述刚性长条与所述支撑结构固定连接。
如图1所示的能量转换装置，由风力发电机构20和转轴10构成，该风力发电机构20由压力发电组件22和支撑结构21构成，且支撑结构21可转动的设置在转轴10上，各个压力发电组件22设置在支撑结构21上；每个压力发电组件由两个刚性长条221和多个压电片222构成，两个刚性长条221平行设置，多个压电片222两端分别与两个刚性长条221固定连接，两个刚性长条221可以保证同一个压力发电组件中多个压电片222发生形变的方向相同，从而避免能量转换装置中多个压电片222产生的电压或电流相互抵消的现象，增加能量转换装置的发电量，提高发电效率。
具体的，参考图1，能量转换装置设置有2个风力发电机构20，每个支撑结构21上设置有6个压力发电组件22，当然，用户可以根据实际需求设置能量转换装置的风力发电机构20的个数，如1个、3个、4个等。参考图2，每个压力发电组件22由两个平行的刚性长条221和两端分别与两个刚性长条221固定连接的3个压电片222构成，压电片222通过螺栓与刚性长条221固定连接，同样用户可以根据实际需求设置压力发电组件及压电片的个数。
如图1所示，在本实用新型一个实施例中，所述支撑结构21，包括：可转动的设置在所述转轴10上的转盘211，以及设置在所述转盘211上的支架212；所述压力发电组件22设置在所述支架212上。
在上述实施例中，当风吹来时，转盘211在风压的作用下转动，使得部分或全部的压力发电组件22中的压电片222迎风而立，则能量转换装置可以充分利用风能，增加能量转换装置的发电量，提高发电效率。
如图1所示，在本实用新型一个实施例中，所述支架212的正反两侧(参考图1中支架212相对的上侧和下侧)分别设置有一个所述压力发电组件22。在上述实施例中，通过尽可能多的设置压力发电组件22，使得能量转换装置安装有尽可能多的压电片222，通过较多的压电片222共同作用提高能量转换装置的发电量。
如图1所示，在本实用新型一个实施例中，所述支架212设置在所述转盘211边缘，所述支架212的长度方向平行于所述转盘211所在的平面；所述刚性长条221的长度方向平行于所述支架212的长度方向。
在上述实施例中，将支架212设置在转盘211的边缘，且支架212的长度方向平行于转盘211所在的平面，即支架212不是竖立的设置在转盘211所在的平面上，当有多个支架212竖立的设置在转盘211所在的平面上时，当风从某一个方向吹来，近风侧的支架212(先被风吹到的支架212)会对远风侧的支架212(相对于较晚被风吹到的支架212)造成一定程度的遮挡，从而影响远风侧的支架212上的压力发电组件22中的压电片222的形变，导致能量转换装置的发电量的下降，而将支架212设置在转盘211的边缘，且使支架212的长度方向平行与转盘211所在的平面，不会出现支架212间相互遮挡的现象。
如图1所示，在本实用新型一个实施例中，所述转盘211上设置有3个所述支架212，所述支架212两两之间呈120°夹角，此时3个支架212呈对称分布，不管能量转换装置所在区域的风向如何，都可以有部分或全部压电片222感受到风压而发生形变，从而产生电能。当然用户可以根据实际情况设置支架的个数，如支架的个数可以为1个、2个、4个等。
在本实用新型一个实施例中，同一个所述压力发电组件22中的各个所述压电片222并联。在上述实施例中，为了获得较大的负载功率，将每一个压力发电组件22中的各个压电片222采取并联的连接方式。
在本实用新型一个实施例中，所述转轴10与所述风力发电机构20通过轴承连接，所述轴承的内圈与所述转轴10固定连接，所述轴承的外圈与所述风力发电机构固定连接。
在上述实施例中，风力发电机构20通过轴承实现绕转轴10转动，具体的，轴承的外圈与风力发电机构20中转盘211固定连接，轴承的外圈可以设置在转盘211的圆心处，使得转盘211以转轴10为中心呈中心对称分布。
如图3所示，在本实用新型一个实施例中，能量转换装置还包括：底座30；所述转轴10的一端与所述底座30固定连接，底座30对转轴10及风力发电机构20起支撑作用，同时设置底座30可方便能量转换装置的移动。
如图3所示，在本实用新型一个实施例中，所述底座30呈圆盘结构；进一步包括：至少一个辅助支撑件31；其中，所述辅助支撑件31的横截面呈三角形。
在上述实施例中，利用辅助支撑件31进一步将转轴10固定在底座30上，因转轴10上设置有1个或多个风力发电机构20，若只利用底座30固定转轴10，需要底座30具有一定的厚度或足够的重量才能保证整个能量转换装置不会倾斜，利用多个辅助支撑件31从转轴10的不同方向对转轴10加以固定，使得转轴10可以更牢固的设置在底座30上，同时减轻底座30的重量，方便能量转换装置的移动；辅助支撑件31的横截面积被设置为三角形形状，因三角形具有稳固、坚定、耐压的特点，可以使辅助支撑件31更好的固定转轴10，具体的，辅助支撑件31的横截面呈直角三角形，其中与直角三角形两条直角边分别对应的辅助支撑件31的两条侧边，一条侧边与底座30固定连接，另一条侧边与转轴10固定连接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种能量转换装置，其特征在于，包括：
转轴、至少一个风力发电机构；其中，
所述风力发电机构，包括：可转动的设置在所述转轴上的支撑结构，以及设置在所述支撑结构上的至少一个压力发电组件；
所述压力发电组件，包括：两个平行设置的刚性长条，以及两端分别与两个所述刚性长条固定连接的至少两个压电片；其中，一个所述刚性长条与所述支撑结构固定连接。
2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，
所述支撑结构，包括：可转动的设置在所述转轴上的转盘，以及设置在所述转盘上的支架；所述压力发电组件设置在所述支架上。
3.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，
所述支架的正反两侧分别设置有一个所述压力发电组件。
4.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，
所述支架设置在所述转盘边缘，所述支架的长度方向平行于所述转盘所在的平面；所述刚性长条的长度方向平行于所述支架的长度方向。
5.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，
所述转盘上设置有3个所述支架，所述支架两两之间呈120°夹角。
6.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，
同一个所述压力发电组件中的各个所述压电片并联。
7.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，
进一步包括：所述转轴与所述风力发电机构通过轴承连接，所述轴承的内圈与所述转轴固定连接，所述轴承的外圈与所述风力发电机构固定连接。
8.根据权利要求1～7中任一所述的能量转换装置，其特征在于，
还包括：底座；
所述转轴的一端与所述底座固定连接。
9.根据权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，
所述底座呈圆盘结构；
进一步包括：至少一个辅助支撑件；其中，
所述辅助支撑件的横截面呈三角形。
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CN111140422A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 浙江大学 一种基于压电效应的波浪能发电装置

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