一种无源型介电弹性体风能采集装置及其应用制造方法及图纸

本申请提供了一种无源型介电弹性体风能采集装置，包括底座，固定在底座上的支架，固定在支架上的悬臂梁和连接在悬臂梁一端的钝体；其中，悬臂梁的长度延伸方向上设有压电陶瓷组件，钝体内设有一收容腔，收容腔内设有至少一个与压电陶瓷组件电连接的介电弹性体能量采集单元；每个介电弹性体能量采集单元包括一两端开口的圆筒，固定在圆筒的两端开口上的可变电容和设置在圆筒内的球体，可变电容包括依次层叠设置的第一电极、介电弹性体层和第二电极。当风源气流带动无源型介电弹性体风能采集装置的钝体和悬臂梁振动时，可以在没有外加电场的条件下，将风能高效转换为电能。本申请还提供了该无源型介电弹性体风能采集装置的应用。

A passive wind energy acquisition device of dielectric elastomer and its application

【技术实现步骤摘要】
一种无源型介电弹性体风能采集装置及其应用
本申请涉及发电装置
，尤其涉及一种无源型介电弹性体风能采集装置及其应用。
技术介绍
近年来，能源已经成为现代社会可持续发展的关键因素；同时随着环保意识的进步，各种清洁能源的有效利用受到社会的广泛关注。其中，风能作为一种清洁的可再生能源，蕴量巨大，其总量比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。但是，现有的风力发电机等风能采集装置大部分存在结构复杂，成本高等问题；且设备安装的环境一般在野外和海面，施工费用高。另一方面，传统基于介电弹性体(Dielectricelastomer，DE)的能量采集装置具有结构简单、成本低等优点，但此类装置需要提供外界额外电压，极大地限制了其在无源环境下的运行。
技术实现思路
鉴于此，本申请提供了一种无源型介电弹性体风能采集装置及其应用。该无源型介电弹性体风能采集装置可以在没有外加电场的条件下，采集风能，并将风能转换为电能。具体地，第一方面，本申请提供了一种无源型介电弹性体风能采集装置，包括底座，固定在所述底座上的支架，固定在所述支架上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源型介电弹性体风能采集装置，其特征在于，包括底座，固定在所述底座上的支架，固定在所述支架上的悬臂梁和连接在所述悬臂梁一端的钝体；其中，所述悬臂梁的长度延伸方向上设有压电陶瓷组件，所述钝体内设有一收容腔，所述收容腔内设有至少一个与所述压电陶瓷组件电连接的介电弹性体能量采集单元；每个所述介电弹性体能量采集单元包括一两端开口的圆筒，固定在所述圆筒的两端开口上的可变电容和设置在所述圆筒内的球体，所述可变电容包括依次层叠设置的第一电极、介电弹性体层和第二电极；当风源气流带动所述钝体和所述悬臂梁振动时，所述压电陶瓷组件发生形变，向所述介电弹性体能量采集单元输出电流，所述介电弹性体能量采集单元内的...

【技术特征摘要】
1.一种无源型介电弹性体风能采集装置，其特征在于，包括底座，固定在所述底座上的支架，固定在所述支架上的悬臂梁和连接在所述悬臂梁一端的钝体；其中，所述悬臂梁的长度延伸方向上设有压电陶瓷组件，所述钝体内设有一收容腔，所述收容腔内设有至少一个与所述压电陶瓷组件电连接的介电弹性体能量采集单元；每个所述介电弹性体能量采集单元包括一两端开口的圆筒，固定在所述圆筒的两端开口上的可变电容和设置在所述圆筒内的球体，所述可变电容包括依次层叠设置的第一电极、介电弹性体层和第二电极；当风源气流带动所述钝体和所述悬臂梁振动时，所述压电陶瓷组件发生形变，向所述介电弹性体能量采集单元输出电流，所述介电弹性体能量采集单元内的所述球体在所述圆筒内往复运动，且撞击所述可变电容，输出电能。


2.如权利要求1所述的无源型介电弹性体风能采集装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极的表面均设有与所述圆筒两端开口相对设置的通孔，所述球体穿过所述第一电极或所述第二电极表面的所述通孔，直接撞击所述介电弹性体层。


3.如权利要求2所述的无源型介电弹性体风能采集装置，其特征在于，所述球体的球径尺寸小于所述通孔的孔径。


4.如权利要求1所述的无源型介电弹性体风能采集装置，其特征在于，所述悬臂梁和所述介电弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖志慧，王帅博，张才亮，张国庆，王军雷，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44