一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，包括底座和固定设置于底座上的压电振子腔体，以及可旋设置于底座上的双头风车；所述双头风车贯穿压电振子腔体设置，所述压电振子腔体内壁设置有多个磁压电振子结构，所述双头风车中段固定间隔设置有多个永磁铁组；所述多个永磁铁组沿双头风车周向排列设置，永磁铁组包括沿双头风车径向设置的多个第二永磁铁；所述多个磁压电振子结构均设置于第二永磁铁转动路径侧，且相邻永磁铁组靠近磁压电振子结构侧的磁极相反；本申请相邻永磁铁组能够交替式的向磁压电振子结构提供两种反向的力，辅助磁压电振子结构形变过程，提高机械能转化为电能的稳定性，延长结构的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置


[0001]本技术属于压电发电
，具体涉及一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置。

技术介绍

[0002]随着传感器技术的发展，出现了许多超低功耗的传感器，这些极低功耗的传感器使得压电材料产生的电能能够满足其供电需求。目前大多数传感器使用的是电池，有时传感器工作环境特殊，需要安装在人类难以接触或者比较危险的地方，如火电厂需要进行气体污染物检测，空气质量检测传感器需要安装在距离地面50m处，还有偏远山区、峡谷、高空电缆以及气象站等用于空气质量检测的传感器。而传感器的电池电能储量有限，需要定期更换，这样就会造成不变甚至危险。而在自然界中，广泛存在太阳能，潮汐能和风能，其中太阳能发电以及发展非常成熟。风能作为一种绿色环保的可再生资源，越来越受到世界各国的重视，其蕴含量巨大，可比地球上可开发利用的水能总量大10倍。
[0003]目前压电振子的主要支撑方式是悬臂支撑，且当风速过高时，悬臂梁结构的压电振子被激励变形后难以及时恢复正常状态，导致发电效果差；并且目前大部分压电风力发电机为接触式，压电振子受到了冲击激励，缩短了压电振子的疲劳寿命。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，结构简单可靠。
[0005]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，包括底座和固定设置于底座上的压电振子腔体，以及可旋设置于底座上的双头风车；
[0007]所述双头风车贯穿压电振子腔体设置，所述压电振子腔体内壁设置有多个磁压电振子结构，所述双头风车中段固定间隔设置有多个永磁铁组；
[0008]所述多个永磁铁组沿双头风车周向排列设置，永磁铁组包括沿双头风车径向设置的多个第二永磁铁；
[0009]所述多个磁压电振子结构均设置于第二永磁铁转动路径侧，且相邻永磁铁组靠近磁压电振子结构侧的磁极相反。
[0010]进一步的，所述压电振子腔体为柱状中空结构，其侧壁设置有多个磁压电振子结构。
[0011]进一步的，所述磁压电振子结构包括可拆卸连接于压电振子腔体上的铍铜基板，以及依次沿压电振子腔体径向设置于铍铜基板上的压电陶瓷、小球和第一永磁铁。
[0012]进一步的，所述电振子腔体侧壁设置有多个通孔，所述通孔与磁压电振子结构位置一一对应。
[0013]进一步的，所述铍铜基板、压电陶瓷、小球和第一永磁铁粘接。
[0014]进一步的，所述底座包括底板和竖直固设于底板两端的两个长支撑板，以及固设于底板中段的两个短支撑板。
[0015]进一步的，所述两个长支撑板顶端均设置有轴承，用于滑动连接双头风车。
[0016]进一步的，所述双头风车包括旋转轴，所述旋转轴两端部设置有风扇，旋转轴中部固定设置有支撑结构，所述支撑结构上固定设置有永磁铁组。
[0017]进一步的，所述支撑结构为两个固定连接于旋转轴径向的多个U型管，所述U型管的数量为偶数。
[0018]一种风车类结构的永磁式风力压电发电方法，包括以下步骤：
[0019]S1：双头风车在风力作用下旋转，并带动第二永磁铁转动；
[0020]S2：当第二永磁铁与磁压电振子结构磁性相同时，在转动并靠近磁压电振子结构时，产生相斥作用力，磁压电振子结构在挤压力的作用产生电能；
[0021]S3：当第二永磁铁与磁压电振子结构磁性相同时，在转动并靠近磁压电振子结构时，产生相吸作用力，磁压电振子结构在拉力的作用消除形变；
[0022]S4：双头风车在风力作用下不断重复步骤S2和步骤S3，完成发电。
[0023]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本技术提供一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，包括底座和固定设置于底座上的压电振子腔体，以及可旋设置于底座上的双头风车；所述双头风车贯穿压电振子腔体设置，所述压电振子腔体内壁设置有多个磁压电振子结构，所述双头风车中段固定间隔设置有多个永磁铁组；所述多个永磁铁组沿双头风车周向排列设置，永磁铁组包括沿双头风车径向设置的多个第二永磁铁；所述多个磁压电振子结构均设置于第二永磁铁转动路径侧，且相邻永磁铁组靠近磁压电振子结构侧的磁极相反；本申请磁压电振子结构和第二永磁铁为非接触式的结构，能够降低压电振子疲劳，提高其使用寿命，同时，相邻永磁铁组靠近磁压电振子结构侧的磁极相反，能够交替式的向磁压电振子结构提供两种反向的力，辅助磁压电振子结构形变过程，提高机械能转化为电能的稳定性，延长结构的使用寿命。
附图说明
[0025]图1为本技术一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置的结构示意图；
[0026]图2为本技术压电振子腔体的结构示意图；
[0027]图3为本技术双头风车的结构示意图；
[0028]图4为本技术旋转轴和支撑结构的结构示意图；
[0029]图5为本技术底座的结构示意图；
[0030]图6为磁压电振子结构的结构示意图；
[0031]图7为磁压电振子结构与第二永磁铁靠近的结构示意图。
[0032]图中：1、压电振子腔体；2、双头风车；3、U型管；4、底座；12、通孔；13、磁压电振子结构；32、第二永磁铁；131、第一永磁铁；132、小球；133、压电陶瓷；134、铍铜基板；21、旋转轴；22、风扇；41、短支撑板；42、长支撑板；43、轴承；44、底板。
具体实施方式
[0033]下面结合具体的实施例对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。
[0034]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
[0035]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0036]本技术提供一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，如图1所示，包括底座4和固定设置于底座4上的压电振子腔体1，以及可旋设置于底座4上的双头风车2；所述双头风车2贯穿压电振子腔体1设置，所述压电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，其特征在于，包括底座(4)和固定设置于底座(4)上的压电振子腔体(1)，以及可旋设置于底座(4)上的双头风车(2)；所述双头风车(2)贯穿压电振子腔体(1)设置，所述压电振子腔体(1)内壁设置有多个磁压电振子结构(13)，所述双头风车(2)中段固定间隔设置有多个永磁铁组；所述多个永磁铁组沿双头风车(2)周向排列设置，永磁铁组包括沿双头风车(2)径向设置的多个第二永磁铁(32)；所述多个磁压电振子结构(13)均设置于第二永磁铁(32)转动路径侧，且相邻永磁铁组靠近磁压电振子结构(13)侧的磁极相反。2.根据权利要求1所述一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，其特征在于，所述压电振子腔体(1)为柱状中空结构，其侧壁设置有多个磁压电振子结构(13)。3.根据权利要求1所述一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，其特征在于，所述磁压电振子结构(13)包括可拆卸连接于压电振子腔体(1)上的铍铜基板(134)，以及依次沿压电振子腔体(1)径向设置于铍铜基板(134)上的压电陶瓷(133)、小球(132)和第一永磁铁(131)。4.根据权利要求3所述一种风车类结构的永磁式风力压电发电装置，其特征在于，所述电振子腔体(1)侧壁设置有多个通孔(12)，所述通孔(12)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌松，刘欣帅，王如鹏，高峰，王向阳，张白亮，李伟，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：