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一種基于介電彈性體的風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法

文檔序號(hào):12031706閱讀:482來源:國(guó)知局
一種基于介電彈性體的風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法

本發(fā)明涉及能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于介電彈性體的風(fēng)力發(fā)電裝置。



背景技術(shù):

近年來,隨著通信技術(shù)的發(fā)展,人類對(duì)電力的需求日趨增強(qiáng),同時(shí)隨著環(huán)保意識(shí)的進(jìn)步,各種清潔能源的有效利用受到學(xué)界的廣泛關(guān)注。

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,蘊(yùn)量巨大,全球的風(fēng)能約為2.74×109mw,其中可利用的風(fēng)能為2×107mw,比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。

風(fēng)力發(fā)電的裝置稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理為電磁式,基本組成包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、塔架,風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時(shí),槳葉上產(chǎn)生氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速,通過升速傳遞給發(fā)電機(jī)均勻運(yùn)轉(zhuǎn),把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。鐵塔作為構(gòu)架支承風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)。現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)風(fēng)力的要求比較高,只有較大、較均勻的風(fēng)力才能使得發(fā)電機(jī)發(fā)電,因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的位置一般比較偏遠(yuǎn),遠(yuǎn)離城市,鐵塔也一般修建得比較高,才能獲得具有足夠強(qiáng)度的風(fēng)力。除此之外,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般還設(shè)有電子控制裝置、偏航裝置、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等設(shè)備,因此現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜,發(fā)電成本高,維護(hù)不便。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種基于介電彈性體的風(fēng)力發(fā)電裝置,用于解決現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)電成本高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種基于介電彈性體的風(fēng)力發(fā)電裝置,所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括底座板、支架、介電彈性體、風(fēng)車組件、以及連桿,所述支架和所述介電彈性體均設(shè)于所述底座板上,所述風(fēng)車組件設(shè)于所述支架上,所述連桿的一端與所述介電彈性體連接,其另一端受所述風(fēng)車組件驅(qū)動(dòng),所述風(fēng)車組件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng),使得所述介電彈性體呈現(xiàn)周期性壓縮與回彈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地,所述介電彈性體的數(shù)量為多個(gè),相鄰的兩個(gè)所述介電彈性體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相反。

相鄰的兩個(gè)介電彈性體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相反,能夠逐級(jí)提升電壓,在介電彈性體的擊穿電壓以內(nèi),介電彈性體的發(fā)電量可以最大化,同時(shí)節(jié)省了后續(xù)介電彈性體的低壓源。

優(yōu)選地,所述介電彈性體包括平行間隔設(shè)置的上圓環(huán)、下圓環(huán)、以及夾持于所述上圓環(huán)和所述下圓環(huán)之間的彈性體薄膜,所述上圓環(huán)與所述連桿連接,所述下圓環(huán)固定于所述底座板上。

本發(fā)明提供的介電彈性體通過上下圓環(huán)將彈性體薄膜固定,可以獲得較大的驅(qū)動(dòng)力,滿足對(duì)外做功的需要,同時(shí)上下圓環(huán)的質(zhì)量增加很小,功率質(zhì)量比可以成倍提高,而且通過上下圓環(huán)的結(jié)構(gòu)也便于安裝。

優(yōu)選地,所述彈性體薄膜呈圓臺(tái)形。

在介電彈性體的擊穿電壓范圍內(nèi),與圓柱形結(jié)構(gòu)相比圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)不易破裂,而且受力均勻,發(fā)電效率更高。

優(yōu)選地,所述彈性體薄膜包括聚合物層、以及涂覆于所述聚合物層的兩側(cè)的柔性電極層。

本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電裝置通過聚合物層的壓縮和回彈完成電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,能量密度高,轉(zhuǎn)換效率高。

優(yōu)選地,所述聚合物層包括丙烯酸、硅橡膠、聚氨酯、丁腈、亞乙烯基氟化三氟乙烯中的任意一種。

本發(fā)明提供的各種聚合物層均具有很高的介電強(qiáng)度,較小的彈性模量以及很好的電場(chǎng)擊穿特性。

優(yōu)選地,所述柔性電極層包括導(dǎo)電碳酯、碳納米管薄膜、石墨中的任意一種。

本發(fā)明提供的柔性電極層均具有良好的延展性,能夠隨著聚合物層的變形而變形。

優(yōu)選地,所述風(fēng)車組件包括風(fēng)車曲軸、以及風(fēng)葉,所述風(fēng)車曲軸設(shè)于所述支架上,所述風(fēng)葉設(shè)于所述風(fēng)車曲軸的一端,所述連桿與所述風(fēng)車曲軸連接。

本發(fā)明提供的風(fēng)車組件利用風(fēng)力旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉,并在風(fēng)車曲軸的帶動(dòng)下使得連桿隨之往復(fù)運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以連續(xù)不斷的利用風(fēng)能。

優(yōu)選地,所述風(fēng)車組件還包括設(shè)于所述風(fēng)葉后端的加速裝置,改變所述風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明提供加速裝置改變風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速,縮短介電彈性體的發(fā)電周期,提高風(fēng)力發(fā)電裝置的發(fā)電量。

優(yōu)選地,所述風(fēng)力發(fā)電裝置還包括與所述介電彈性體連接的儲(chǔ)電裝置,儲(chǔ)存所述介電彈性體轉(zhuǎn)換的電能。

本發(fā)明提供儲(chǔ)電裝置收集電能,使得所述風(fēng)力發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換的電能得到及時(shí)的儲(chǔ)存和利用,也可以供其他設(shè)備充電。

相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的基于介電彈性體的風(fēng)力發(fā)電裝置具有以下優(yōu)勢(shì):

一、本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電裝置利用介電彈性體受力周期性壓縮與回彈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行發(fā)電,與能量源直接耦合,無需中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),對(duì)風(fēng)力的要求低,無運(yùn)動(dòng)頻率要求,風(fēng)車組件能夠旋轉(zhuǎn)即可,適用范圍廣,偏遠(yuǎn)地區(qū)或者城市里均可應(yīng)用;

二、本發(fā)明通過風(fēng)車組件和連桿的配合使得介電彈性體周期性運(yùn)動(dòng),不需要復(fù)雜的鐵塔等設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng),加之介電彈性體自身具有發(fā)電比能量大、應(yīng)變變形大的優(yōu)點(diǎn),本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電裝置能量密度高。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述,各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的,而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:

圖1示出了本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2示出了圖1中介電彈性體的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3示出了圖2中介電彈性體的俯視圖;

圖4示出了圖2中介電彈性體呈壓縮狀態(tài)的原理圖;

圖5示出了圖2中介電彈性體呈回彈狀態(tài)的原理圖。

附圖標(biāo)記

100-風(fēng)力發(fā)電裝置,1-底座板,

2-支架,3-介電彈性體,

31-上圓環(huán),311-通孔,

32-下圓環(huán),33-彈性體薄膜,

331-聚合物層,332-柔性電極層,

4-風(fēng)車組件,41-風(fēng)車曲軸,

411-主軸頸,412-連桿頸,

413-曲柄,42-風(fēng)葉,

43-加速裝置,5-連桿,

6-儲(chǔ)電裝置。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了許多可應(yīng)用的創(chuàng)造性概念,該創(chuàng)造性概念可大量的體現(xiàn)于具體的上下文中。在下述本發(fā)明的實(shí)施方式中描述的具體的實(shí)施例僅作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式的示例性說明,而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。

首先對(duì)本發(fā)明中涉及的名詞進(jìn)行解釋。

應(yīng)力:物體由于外因(受力、濕度、溫度場(chǎng)變化等)而變形時(shí),在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力,以抵抗這種外因的作用,并試圖使物體從變形后的位置恢復(fù)到變形前的位置,在所考察的截面某一點(diǎn)單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。

應(yīng)力狀態(tài):物體中一點(diǎn)在所有可能方向上的應(yīng)力稱為該點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。

應(yīng)力張量:應(yīng)力狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示。

彈性應(yīng)力:材料在施加一定負(fù)荷后發(fā)生形變,在除去外力后能迅速恢復(fù)原狀的能力稱為彈性。在彈性范圍內(nèi),一定的形變所對(duì)應(yīng)的力即為彈性應(yīng)力。

麥克斯韋應(yīng)力張量:描述電磁場(chǎng)帶有之應(yīng)力的二階張量。麥克斯韋應(yīng)力張量可以表現(xiàn)出電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力和機(jī)械動(dòng)量之間的相互作用。

電活性聚合物(electroactivepolymers,eap):是一類能夠在電場(chǎng)作用下,改變其形狀或大小的聚合物材料。這類材料常見應(yīng)用在執(zhí)行器和傳感器上。電活性聚合物的一個(gè)典型特性是能夠在維持巨大受力作用的同時(shí)進(jìn)行大幅度的變形。電活性聚合物的種類包括導(dǎo)電橡膠、離子交換膜金屬復(fù)合材料、凝膠體、納米管及介電彈性體等。

介電彈性體(dielectricelastomer,de):一種具有高介電常數(shù)的彈性體材料,其在外界電刺激下可改變形狀或體積,當(dāng)外界電刺激撤銷后,又能恢復(fù)到原始形狀或體積,從而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變,將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

介電彈性體材料具有以下突出特點(diǎn):1.具有大的發(fā)電比能量,0.4j/g,與之比較,壓電材料中具有最優(yōu)性能的單晶陶瓷約為0.1j/g,電磁材料約為0.04j/g;2.具有最大的應(yīng)變變形,可達(dá)380%,與之比較,單晶陶瓷為1.7%,電磁材料為50%;3.可與能量源直接耦合,無需中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié);4.柔順性、耐沖擊、材料密度低、成本低;5.可以在很寬范圍的溫度及濕度下工作。

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1所示,本發(fā)明提供一種基于介電彈性體的風(fēng)力發(fā)電裝置100,所述風(fēng)力發(fā)電裝置100包括底座板1、支架2、介電彈性體3、風(fēng)車組件4、連桿5以及儲(chǔ)電裝置6,所述支架2和所述介電彈性體3均設(shè)于所述底座板1上,所述風(fēng)車組件4設(shè)于所述支架2上,所述連桿5的一端與所述介電彈性體3連接,其另一端受所述風(fēng)車組件4驅(qū)動(dòng),具體的,所述風(fēng)車組件4包括風(fēng)車曲軸41、風(fēng)葉42、以及加速裝置43,所述風(fēng)車曲軸41設(shè)于所述支架2上,所述風(fēng)葉42設(shè)于所述風(fēng)車曲軸41的一端,所述連桿5與所述風(fēng)車曲軸41連接,所述加速裝置43設(shè)于所述風(fēng)葉42的后端。

所述風(fēng)車組件4旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述連桿5往復(fù)運(yùn)動(dòng),使得所述介電彈性體3呈現(xiàn)周期性壓縮與回彈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換,所述介電彈性體3產(chǎn)生的電能由所述儲(chǔ)電裝置6儲(chǔ)存。

所述底座板1為所述風(fēng)力發(fā)電裝置100的各部件提供支撐,其材質(zhì)優(yōu)選為輕、不易變形的剛性材質(zhì),包括亞克力板、樹脂材料等。

所述支架2固定于所述底座板1上,所述支架2為兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的立柱,用于支撐所述風(fēng)車組件4,每個(gè)所述立柱的頂部設(shè)有圓孔,所述風(fēng)車組件4通過所述圓孔安裝于所述支架2上,兩個(gè)所述立柱之間設(shè)有多個(gè)所述介電彈性體3,所述立柱之間的距離由所述介電彈性體3的數(shù)量決定。

所述介電彈性體3為一種具有高介電常數(shù)的彈性體材料,其在外界電刺激下可改變形狀或體積,當(dāng)外界電刺激撤銷后,又能恢復(fù)到原始形狀或體積,從而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變,將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

如圖2及圖3所示,所述介電彈性體3包括平行間隔設(shè)置的上圓環(huán)31、下圓環(huán)32、以及夾持于所述上圓環(huán)31和所述下圓環(huán)32之間的彈性體薄膜33,所述上圓環(huán)31與所述連桿5連接,所述下圓環(huán)32固定于所述底座板1上。

所述上圓環(huán)31為圓形的剛性材料,用于固定所述彈性體薄膜33,所述上圓環(huán)31上設(shè)有通孔311,所述連桿5的一端設(shè)于所述通孔311內(nèi)。在本實(shí)施例中,所述通孔311的數(shù)量為4個(gè),所述連桿5的一端設(shè)于任意一個(gè)所述通孔311中均可,當(dāng)然,所述通孔311的數(shù)量也可以為其他。

所述下圓環(huán)32為剛性材料,用于固定所述彈性體薄膜33,所述下圓環(huán)32上也設(shè)有通孔,通過螺釘固定于所述底座板1上。

所述彈性體薄膜33包括聚合物層331、以及涂覆于所述聚合物層331的兩側(cè)的柔性電極層332。所述彈性體薄膜33形成“三明治”結(jié)構(gòu),類似于平行可變電容。

所述聚合物層331為電活性聚合物的一種,受到外力刺激時(shí)可改變形狀或體積,由于所述聚合物層331為近似不可壓縮的材料,即其材料體積大小不會(huì)改變,所以所述聚合物層331在水平方向(長(zhǎng)寬面積方向)上擴(kuò)展延伸時(shí),其垂直方向(厚度方向)上就會(huì)收縮變?。淮饬Υ碳こ蜂N后,所述聚合物層331會(huì)恢復(fù)原狀。所述聚合物層331包括丙烯酸、硅橡膠、聚氨酯、丁腈、亞乙烯基氟化三氟乙烯中的任意一種,當(dāng)然,也可以為上述物質(zhì)為基礎(chǔ)的復(fù)合材料或者其他電活性聚合物,只要能夠在電場(chǎng)作用下,改變其形狀或大小即可。

所述柔性電極層332包括導(dǎo)電碳酯、碳納米管薄膜、石墨中的任意一種,當(dāng)然,也可以為其他具有延展性的柔性電極材料,能夠隨著所述聚合物層331的變形而變形。

在本實(shí)施例中,所述聚合物層331優(yōu)選為丙烯酸,所述柔性電極層332優(yōu)選為導(dǎo)電碳酯。

所述彈性體薄膜33優(yōu)選呈圓臺(tái)形,在所述介電彈性體3的擊穿電壓范圍內(nèi),圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)不易破裂,而且與圓柱體等其他形狀相比,圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力均勻,在相同厚度條件下,承載能力最高,也使得圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)的發(fā)電效率更高。當(dāng)然,所述介電彈性體3不限于圓臺(tái)形結(jié)構(gòu),其他形狀也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

所述介電彈性體3的發(fā)電原理:

如圖4所示,當(dāng)在所述介電彈性體3兩端通過低壓源施加低電壓時(shí),所述聚合物層331上下的兩個(gè)所述柔性電極層332會(huì)帶有異性電荷并因電荷之間的吸引力而互相靠近,產(chǎn)生靜電力(即麥克斯韋應(yīng)力)作用于所述聚合物層331上,由于所述聚合物層331具有延展性,因此兩個(gè)所述柔性電極層332相互靠近時(shí)所述聚合物層331在厚度方向上被壓縮,長(zhǎng)寬面積方向上延伸,直到麥克斯韋應(yīng)力和所述聚合物層331本身的彈性應(yīng)力達(dá)到平衡。此時(shí)所述介電彈性體3呈壓縮的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。

如圖5所示,當(dāng)電場(chǎng)移除后因所述聚合物層331本身的彈性應(yīng)力大于麥克斯韋應(yīng)力而使得所述聚合物層331的厚度恢復(fù)、長(zhǎng)寬面積縮減,此時(shí),所述彈性體薄膜33電容減小,由于電荷量不變,異性電荷被推離,同性電荷由于所述聚合物層331長(zhǎng)寬面積的縮減而靠近,電荷密度增加,從而兩個(gè)所述柔性電極層332之間的電壓增加,所述彈性體薄膜33表面上的電荷的電能增加,由此完成機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換過程。

所述介電彈性體3的發(fā)電過程即為所述介電彈性體3的壓縮與回彈的周期性運(yùn)動(dòng)過程,具體的,通過所述聚合物層331的壓縮與回彈實(shí)現(xiàn)。

所述介電彈性體3的數(shù)量為多個(gè),在本實(shí)施例中,所述介電彈性體3的數(shù)量為4個(gè),所述介電彈性體3的數(shù)量越多,其發(fā)電量越多,因此可以根據(jù)發(fā)電需求,設(shè)計(jì)不同數(shù)量的所述介電彈性體3。

相鄰的兩個(gè)所述介電彈性體3的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相反,即第一個(gè)介電彈性體3為壓縮的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),第二個(gè)介電彈性體3為回彈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),第三個(gè)介電彈性體3與第一個(gè)介電彈性體3同步為壓縮的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),第四個(gè)介電彈性體3與第二個(gè)介電彈性體3同步為回彈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

相鄰的兩個(gè)所述介電彈性體3的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相反時(shí),第一個(gè)介電彈性體3呈壓縮狀態(tài)發(fā)電,將發(fā)出的電量提供給第二個(gè)介電彈性體3,第二個(gè)介電彈性體3為回彈狀態(tài),將第一個(gè)介電彈性體3發(fā)出的電量?jī)?chǔ)存,待第二個(gè)介電彈性體3呈壓縮狀態(tài)發(fā)電,再將發(fā)出的電量提供給第三個(gè)介電彈性體3,以此類推,始終有一半的介電彈性體3可以發(fā)電,保持了發(fā)電的持續(xù)性,另外此種方式可以逐級(jí)提升電壓,在所述介電彈性體3的擊穿電壓以內(nèi),最后一個(gè)介電彈性體3的發(fā)電量可以最大化;同時(shí)第一個(gè)介電彈性體3發(fā)出的電量可以作為低壓源提供給第二個(gè)介電彈性體3,節(jié)省了后續(xù)介電彈性體3的低壓源,所述低壓源的電壓范圍是200v-3000v,節(jié)省了低壓源則可以節(jié)約能源。當(dāng)然,相鄰的兩個(gè)所述介電彈性體3的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)同步,也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示,所述風(fēng)車組件4包括風(fēng)車曲軸41、風(fēng)葉42、以及加速裝置43,所述風(fēng)車曲軸41設(shè)于所述支架2上,所述風(fēng)葉42設(shè)于所述風(fēng)車曲軸41的一端,所述連桿5與所述風(fēng)車曲軸41連接,所述加速裝置43設(shè)于所述風(fēng)葉42的后端。

所述風(fēng)車曲軸41包括呈桿狀的主軸頸411、多個(gè)連桿頸412、以及多個(gè)曲柄413,所述主軸頸411的一端與所述風(fēng)葉42連接,所述主軸頸411的另一端依次穿過所述支架2上的圓孔安裝于所述支架2上,所述連桿頸412的軸線平行設(shè)于所述主軸頸411的兩側(cè),所述連桿頸412的兩端分別通過所述曲柄413與所述主軸頸411連接。

所述風(fēng)葉42為葉片結(jié)構(gòu),利用風(fēng)力帶動(dòng)所述風(fēng)葉42旋轉(zhuǎn),繼而帶動(dòng)所述風(fēng)車曲軸41轉(zhuǎn)動(dòng),有效將干凈清潔的風(fēng)能資源利用起來。

所述加速裝置43改變所述風(fēng)葉42的轉(zhuǎn)速,具體的,所述加速裝置43可以為齒輪結(jié)構(gòu)或者增速機(jī),通過改變所述風(fēng)葉42的轉(zhuǎn)速,縮短所述介電彈性體3的發(fā)電周期,提高所述風(fēng)力發(fā)電裝置100的發(fā)電量。

所述連桿5的一端與所述介電彈性體3連接,其另一端與所述風(fēng)車曲軸41連接,具體的,所述連桿5的一端設(shè)于所述介電彈性體3的通孔311內(nèi),所述連桿5的另一端與所述風(fēng)車組件4的連桿頸412連接。

所述儲(chǔ)電裝置6儲(chǔ)存所述介電彈性體3轉(zhuǎn)換的電能,供給蓄電池或電子設(shè)備充電。所述儲(chǔ)電裝置6設(shè)有控制電路和電容,能夠?qū)⑺鼋殡姀椥泽w3轉(zhuǎn)換的電能儲(chǔ)存。

低壓源預(yù)先為第一個(gè)介電彈性體3提供電壓,使得所述介電彈性體3預(yù)變形,有利于提高所述介電彈性體3的驅(qū)動(dòng)能力。所述風(fēng)葉42在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn),并帶動(dòng)所述風(fēng)車曲軸41轉(zhuǎn)動(dòng),所述連桿5與所述連桿頸412連接的一端在所述主軸頸411的作用下做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所述連桿5的另一端帶動(dòng)所述介電彈性體3做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),提供所述介電彈性體3一個(gè)強(qiáng)迫位移,使得所述聚合物層331發(fā)生變形,所述介電彈性體3進(jìn)行壓縮與回彈的周期性運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電能。

以單個(gè)所述介電彈性體3發(fā)電為例,所述聚合物層331的外徑80mm,內(nèi)徑35mm,低壓源為500v,所述介電彈性體3連續(xù)變形50次,產(chǎn)生23mm位移,可以發(fā)電7.755mj,通過改變所述介電彈性體3的大小和提高低壓源的電壓都可以進(jìn)一步提升電量。

應(yīng)該注意的是,上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中,不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。

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