一种基于压电－电磁效应的发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于压电－电磁效应的发电系统，包括：至少一个第一发电组件、集水组件及第二发电组件，第一发电组件用于利用雨滴下落时产生的动能进行发电，集水组件包括至少一个集水管和第一管道，集水管用于收集雨水，第一管道的进液端与集水管的出液端相连通，第二发电组件的进液端与第一管道的出液端相连通，用于利用流经第二发电组件的雨水进行发电。本发明专利技术可能解决现有技术中缺乏将雨水中的能量转化为电能以实现能源高效利用的装置的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电－电磁效应的发电系统
本专利技术涉及发电装置
，尤其涉及一种基于压电－电磁效应的发电系统。
技术介绍
随着人类社会对能源的需求不断提高，能源短缺已经成为世界各国共同面临的难题。目前，世界各国学者在环境能量捕获领域做了大量的研究，并且取得了可喜的成果，在雨量充沛地区，降雨所蕴含的巨大的动能，如果可以被有效利用，将成为一种新型绿色能源。从我国的降水量空间分布来看，东南沿海地区的降雨量大，利用降雨发电潜力巨大。此外，利用降雨发电还能弥补目前主流的光伏发电设施在阴雨天发电量不足的缺陷。如申请号为CN201210249090.9的中国专利技术专利，名称为双稳态双悬臂梁压电发电装置，利用压电材料的正压电效应将周围环境中的振动动能转化成可利用的电能，同理也可以将雨滴下落的动能进行俘获并利用其发电。因此，亟需一种能量转换系统，可能对降雨量充沛地区的雨水进行充分利用并将其转化为电能。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种基于压电－电磁效应的发电系统，解决现有技术中可能缺乏将雨水中的能量转化为电能以实现能源高效利用的装置的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种基于压电－电磁效应的发电系统，包括：至少一个第一发电组件，用于利用雨滴下落时产生的动能进行发电；集水组件，包括至少一个集水管和第一管道，所述集水管用于收集雨水，所述第一管道的进液端与所述集水管的出液端相连通；第二发电组件，所述第二发电组件的进液端与所述第一管道的出液端相连通，用于利用流经所述第二发电组件的雨水进行发电。进一步的，所述基于压电－电磁效应的发电系统还包括箱体，所述箱体的内部空心且顶部开口，所述第一发电组件内置于所述箱体，所述第一发电组件包括第一支撑板、悬臂梁及至少一个压电片，所述第一支撑板连接于所述箱体的内壁，所述悬臂梁水平设置且其一端连接于所述第一支撑板，所述悬臂梁与所述箱体的底部内壁间隔设置，所述压电片连接于所述悬臂梁并沿所述悬臂梁的长度方向设置。进一步的，所述第一发电组件还包括第二支撑板、第一磁体及第二磁体，所述第二支撑板连接于所述箱体的内壁并与所述悬臂梁的另一端间隔设置，所述第一磁体连接于所述悬臂梁的另一端，所述第二磁体相对所述第一磁体设置并连接于所述第二支撑板，所述第二磁体与所述第一磁体的相对侧的磁极反向设置，用于驱动所述第一磁体和所述悬臂梁的另一端沿垂直所述悬臂梁的方向运动。进一步的，所述箱体的底部开设有至少一个集水孔，所述集水管与所述集水孔一一对应设置，所述集水管的一端插设于所述集水孔，所述集水组件还包括至少一个过滤件，所述过滤件与所述集水管一一对应设置并内置于所述集水管的一端。进一步的，所述集水管的一端的内壁沿所述集水管的轴线开设有环形凹槽，所述集水管的一端的外壁还开设有外螺纹，所述过滤件还包括滤袋、支撑架及环形端盖，所述滤袋内置于所述环形凹槽且其开口端可拆卸连接于所述集水管的另一端，所述支撑架可拆卸内置于所述滤袋的开口端并抵接于所述环形凹槽的底部，所述环形端盖开设有内螺纹，所述环形端盖螺纹连接于所述集水管的一端的外螺纹并将所述滤袋和所述支撑架限位于所述环形凹槽。进一步的，所述集水组件还包括至少一个第二管道，所述第二管道与所述集水管一一对应设置，所述第二管道的进液端与所述集水管相连通，所述第二管道的出液端与下水道相连通。进一步的，所述第二发电组件包括至少一个水轮机，所述水轮机与所述第一管道的出液端相连通。进一步的，所述第二发电组件还包括水箱，所述水箱与所述水轮机的出液端相连通。进一步的，所述基于压电－电磁效应的发电系统还包括控制组件，所述控制组件与所述第一发电组件和所述第二发电组件均电连接，用于实现所述第一发电组件和所述第二发电组件的智能控制。进一步的，所述基于压电－电磁效应的发电系统还包括蓄电池。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：在雨量充沛的地区铺设至少一个第一发电组件，用于俘获雨水下落的动能并利用其发电，集水组件的集水管对下落后的雨水进行收集，用于形成一股稳定的水流，汇集后的雨水沿第一管道流入第二发电组件，用于将收集后雨水形成二次动能，且第二发电组件将再次利用其发电，这样的设置将从自然降雨中俘获能量，以雨滴压电发电为核心，并对雨水进行收集并二次利用并将其转化为电能，可能解决现有技术中缺乏将雨水中的能量转化为电能以实现能源高效利用的装置的技术问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于压电－电磁效应的发电系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的第一发电组件的布置示意图；图3是本专利技术实施例提供的第一发电组件的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的集水管、第一管道及第二管道的布置示意图；图5是本专利技术实施例提供的过滤件的结构示意图；图6是图5中A处的局部放大示意图；图7是本专利技术实施例提供的第一管道、水轮机及水箱的连接示意图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。请参阅图1、图2，本专利技术提供了一种基于压电－电磁效应的发电系统，其用于将雨量充沛的地区的雨水进行收集并将雨水产生的动能转换为电能以用于民生的能源利用，具体的，所述发电系统包括：至少一个第一发电组件1、集水组件2及第二发电组件3，第一发电组件1用于利用雨滴下落时产生的动能进行发电，集水组件2包括至少一个集水管21和第一管道22，集水管21用于收集雨水，第一管道22的进液端与集水管21的出液端相连通，第二发电组件3的进液端与第一管道22的出液端相连通，用于利用流经第二发电组件3的雨水进行发电。进一步地，为了便于雨水的收集和利用，本实施例提供的发电系统优选设置在较高处，如高楼的顶部、山顶、各类建筑物4的顶部等，为了进一步说明方便，以下的使用场景均以将发电系统设置在建筑物4顶部为例进行说明。进一步地，可以理解为，第一发电组件1铺设与建筑物4的顶部，用于捕捉和收集雨滴下落时产生的动能，并用于利用流经第二发电组件3的雨水进行发电，集水组件2用于将流经第一发电组件1的雨水进行收集并形成稳定的水流沿第一管道22排出，第一管道22沿建筑物4的高度方向设置，用于形成高度差并形成动能和势能，具有动能的雨水流经第二发电组件3，用于将雨水流经第一管道22产生二次动能，并利用下落时产生的二次动能进行发电。进一步地，本专利技术第一发电组件1的数量可以为一个、两个、三个、四个或者多个，如图2所示，多个第一发电组件1均匀的排列，且集水管21铺设于第一发电组件1的下方，对雨水进行收集和汇流，流经第一管道22用于形成相对稳定的水流，并沿第一管道22的出水端排出。如图2、图3所示，基于压电－电磁效应的发电系统还包括箱体5，箱体5的内部空心且顶部开口，第一发电组件1内置于箱体5，第一发电组件1包括第一支撑板11、悬臂梁12及至少一个压电片13，第一支撑板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压电－电磁效应的发电系统，其特征在于，包括：/n至少一个第一发电组件，用于利用雨滴下落时产生的动能进行发电；/n集水组件，包括至少一个集水管和第一管道，所述集水管用于收集雨水，所述第一管道的进液端与所述集水管的出液端相连通；/n第二发电组件，所述第二发电组件的进液端与所述第一管道的出液端相连通，用于利用流经所述第二发电组件的雨水进行发电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于压电－电磁效应的发电系统，其特征在于，包括：
至少一个第一发电组件，用于利用雨滴下落时产生的动能进行发电；
集水组件，包括至少一个集水管和第一管道，所述集水管用于收集雨水，所述第一管道的进液端与所述集水管的出液端相连通；
第二发电组件，所述第二发电组件的进液端与所述第一管道的出液端相连通，用于利用流经所述第二发电组件的雨水进行发电。


2.根据权利要求1所述的基于压电－电磁效应的发电系统，其特征在于，所述基于压电－电磁效应的发电系统还包括箱体，所述箱体的内部空心且顶部开口，所述第一发电组件内置于所述箱体，所述第一发电组件包括第一支撑板、悬臂梁及至少一个压电片，所述第一支撑板连接于所述箱体的内壁，所述悬臂梁水平设置且其一端连接于所述第一支撑板，所述悬臂梁与所述箱体的底部内壁间隔设置，所述压电片连接于所述悬臂梁并沿所述悬臂梁的长度方向设置。


3.根据权利要求2所述的基于压电－电磁效应的发电系统，其特征在于，所述第一发电组件还包括第二支撑板、第一磁体及第二磁体，所述第二支撑板连接于所述箱体的内壁并与所述悬臂梁的另一端间隔设置，所述第一磁体连接于所述悬臂梁的另一端，所述第二磁体相对所述第一磁体设置并连接于所述第二支撑板，所述第二磁体与所述第一磁体的相对侧的磁极反向设置，用于驱动所述第一磁体和所述悬臂梁的另一端沿垂直所述悬臂梁的方向运动。


4.根据权利要求2所述的基于压电－电磁效应的发电系统，其特征在于，所述箱体的底部开设有至少一个集水孔，所述集水管与所述集水孔一一对应设置，所述集水管的一端插设于所述集水孔，所述集水组件还包括至少一个过滤件，所述过滤件与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晨雨，盛铭，宫翌婷，王先锋，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42