挂帘式风力及振动能发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种挂帘式风力及振动能发电装置，包括永磁体、空腔、线圈等部件，结构新颖，形状类似于普通的挂帘，可使用风力、水力及振动能等多种能源进行发电，还可用传统窗帘、门帘的替代品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源领域，特别涉及一种挂帘式风力、水力及振动能发电装置。
技术介绍
风力发电不需要燃料，不会产生辐射或空气污染，是一种绿色、环保的发电方式。现有的风力发电装置主要使用叶片型风力发电机，这种风力发电机，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。利用风力带动风车叶片旋转，再经过增速机将旋转的速度提升，来推动发电机发电。风车叶片造价高、易损坏，而且噪声大、对各种鸟类构成威胁，对环境有一定影啊。支撑铁塔的成本也很高，导致风力发电一次性投资大，发电成本居高不下。大型风力发电一般又远离用电地域，输变电成本昂贵。同时在低于启动风速时无法工作，目前的风力发电产品在3级以下风力时发电效果差甚至不能发电，空间利用率较差，增速部件耗能、使用方向性要求高,性价比较低。传统的水力发电机需要拦河造坝抬高水位，利用水流积蓄的势能转化成动能带动发电机组发电。传统的水电站建设成本极高，同时盲目建造水电站将对生态环境造成严重的损坏，另外也不是所有的河流都适合建造水电站。振动是一种广泛存在的现象，特别是在汽车、飞机、桥梁或大型机械等多种场合中。将振动能转化为电能的方式一般有电磁式、压电式和静电式三种。现有方案都侧重通过其中一种方式实现振动能到电能的转换，故转换效率相对有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种可使用风力、水力及振动能等多种可再生能源发电装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现: 一种挂帘式风力及振动能发电装置，包括多个永磁体、多个空腔、多个线圈；各个永磁体分别位于不同的空腔中，永磁体可以在空腔中运动，所述的空腔和线圈相隔排列，连接成一个条状物，所述条状物的一端固定，另一端为自由端；所述发电装置至少包含一个所述条状物。永磁体在空腔中运动，导致磁场变化，位于磁场中的线圈通过电磁感应原理对外输出电能。作为进一步优化，还包括多个整流电路，线圈的输出端连接在整流电路的输入端，各个整流电路的输出的电能以并联方式、或者串联方式、或者混联方式进行汇聚，整流电路将线圈输出的交流电转化为直流电，有利于减少电能汇聚的难度。作为进一步优化，用来封装永磁体的空腔有一定的体积，用以提供支撑本装置漂浮于液体表面的浮力，使得本装置可以方便的应用到水力发电场合。作为进一步优化，包含两条以上所述条状物时，相邻条状物位于同一水平面的组成物不能同时为永磁体，以防止相互吸引而导致粘连，也有利于使各个线圈所处位置的磁场强度最强。作为进一步优化，用以连接永磁体和线圈的连接体包含压电元件和弹性连接件。作为进一步优化，压电元件为矩形或者近似矩形的片状结构，沿厚度方向极化。作为进一步优化，弹性连接件上下表面的压电元件为多层压电元件叠加而成，每一层均包含一对电极，各层之间保持绝缘，通过环氧树脂材料相互粘合。 本专利技术创造与现有技术相比，具有如下特征: 1、风能、振动能、水力都是清洁能源，不会产生辐射和化学污染，是一种取之不尽的能源。2、本专利技术可用作风力发电装置，不受风速大小的限制，转换效率高，部署容易、建设成本低，对环境破坏小。3、本专利技术可以作为水力发电装置使用，不需要拦河造坝抬高水位，建设成本低，维护简单，稳定性高，对生态环境没有影响，不受地势、水量等因素的限制。4、本专利技术可用作振动能发电装置，如直接放置在车船上，获取振动能发电。5、本专利技术可用作海浪发电装置，整体使用漂浮结构，对海水深度不做要求，既可以部署在近海岸边，又可以部署在远离海岸线的区域，装置具有良好的柔韧性，可以抵御高强度风浪的冲击。6、本专利技术可靠性高。装置内部包含多个独立的压电式发电单元和电磁式发电单元，既可以充分吸收能量，提高转化效率，也同时增强中装置的整体的可靠性，即便其中部分损坏，整个装置仍能进行电能转化。7、该装置根据发电功率的要求可以构建规模不等的挂帘，可在单独使用，也可以多个联网设置，建立一个大型发电厂，将可以发出巨大的电力，大大缓解能源紧缺状况。8、本装置结构简单、外观新颖，可作为窗帘、门帘使用，美观大方，同时还可发电。9、该装置可作为航标灯等海洋仪器设备供电、也可以通过电缆输送到海岛或沿岸并网供电，还可以用在偏远山区供电，其应用领域很广。IO、本专利技术结构简单，主要元件、模块的外面可覆盖保护材料，进行防水、防腐蚀和绝缘等方面保护，使用寿命长、建设和运行成本低，系统组成简单、维护方便。11、本专利技术还可以为穿戴式设备供电，将本挂帘装置固定在衣服或适当位置，人在移动过程中，将导致发电装置内部的各个永磁体运动，引发磁场发生变化，进而输出电能。附图说明图1为挂帘式风力及振动能发电装置结构示意图。图2为带压电材料的挂帘式风力及振动能发电装置结构示意图。图3为条状物侧视图。图4为弹性连接件结构图。图5为单个发电单元整流后波形效果示意图。图6为多个发电单元整流后汇聚效果示意图。图7为一种并联方式汇聚的电路结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种挂帘式风力及振动能发电装置，其特征在于:包括多个永磁体、多个空腔、多个线圈；各个永磁体分别位于不同的空腔中，永磁体可以在空腔中运动，所述的空腔和线圈相隔排列，连接成一个条状物，所述条状物的一端固定，另一端为自由端；所述发电装置至少包含一个所述条状物。各个永磁体磁力线可以自由穿过空腔外壳，形成空间磁场分布。各个线圈位于上述磁场当中。当风力、水力、海浪等外力作用在条状物上，将引起位于各个空腔中的永磁体发生运动，永磁体周围的磁场随之发生变化，位于各永磁体相邻位置的各个线圈恰好处于此不规则变化的磁场中，故而通过各个线圈的磁通量将作不规则变化，依据电磁感应定律，线圈两端将产生随之变化感应电动势。本装置还可以包括多个整流电路，各个线圈的输出端连接在整流电路的输入端，各个整流电路的输出的电能以并联方式、或者串联方式、或者混联方式进行汇聚，具体采用哪一种连接方式可根据对输出电能的电压和电流大小等要求来决定。通过使用整流电路将各个线圈输出的交流电转化为直流电，给电能的汇聚提供了方便，故而不同线圈间电能的汇聚将更为简单，汇聚电路的结构将更为简单，连接线路更容易实现，装置整体上更加简洁。图5是单个发电单元输出电能，经过整流后的波形效果图。由于各个线圈所处的磁场环境等诸多因素并不完全相同，故而各个发电单元输出的电能信号的相位并不完全同步，幅值也会各有不同。若直接使用交流方式汇聚，同步问题难以处理。转化为直流信号以后，汇聚将变得十分简单。图6是多个发电单元输出电能整流后进行汇聚的波形效果图。还可以进一步将各个线圈和对应附属电路一起分别固定在封闭的空腔中，该空腔既可以起到保护作用，还可以在作为水力等发电装置使用时提供浮力。永磁体的空腔有一定的体积，用以提供支撑本装置漂浮于液体表面的浮力，使得本专利技术可以应用到水力发电和波浪发电等场合。多个条状物并列排列可以构成了挂帘式结构体。对于包含两条以上所述条状物的情形，相邻条状物位于同一水平面的组成物不能同时为永磁体，以防止永磁体相互吸引而导致粘连，也有利于使各个线圈所处位置的磁场强度最强。永磁体相互粘连，会阻碍永磁体的运动，进而影响磁场的变化速度和幅度。永磁体推荐使用球状的结构，空腔的内部形状也推荐使用球状结构，这样更利于永磁体在运动，永磁体在空腔中沿平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挂帘式风力及振动能发电装置，其特征在于：包括多个永磁体、多个空腔、多个线圈；各个永磁体分别位于不同的空腔中,?永磁体可以在空腔中运动，所述的空腔和线圈相隔排列，连接成一个条状物，所述条状物的一端固定，另一端为自由端；所述发电装置至少包含一个所述条状物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，张秋平，沈新秀，
申请(专利权)人：张平，
类型：发明
国别省市：