风力发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电力领域，特别涉及一种风力发电装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步以及工业的迅猛发展，人类对能源的需求越来越多，在可利用的能源日趋减少的情形下，人类不得不寻找新能源。风能作为自然界存在的巨大能量和清洁的可再生能源，由于其不需使用燃料，也不会产生辐射或空气污染的优点，得到了人们的高度关注和广泛应用。
[0003]现有的风力发电装置的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。其中包括将风的动能转化为机械能，再把机械能转化为电能两个过程。将机械能转化为电能的方式大致有三种:静电、压电和电磁。传统的风能发电系统通常采用电磁感应的方式，这种风能发电系统体积庞大，成本高昂，同时在运输和安装的过程中，给用户带来了极大的不便；而压电式风能发电系统由于常规压电材料复杂的化学成分及晶体结构，难以实现大功率与小尺寸的结合。
[0004]由此可见，传统的风力发电方式，无论其采用电磁感应的方式还是采用压电方式都具有无法弥补的缺陷。目前，即使有利用静电(即摩擦电)原理实现的风能发电系统，但这些风能发电系统的发电效率往往很低，无法满足实际需求。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种风力发电装置，用以解决现有技术中的风力发电装置结构复杂、成本高昂以及发电效率低下的问题。
[0006]一种风力发电装置，包括:支撑筒、传动轴、至少一个风力驱动部件以及至少两组摩擦发电机，其中，所述传动轴位于所述支撑筒的内部，且所述传动轴的顶端从所述支撑筒的内部伸出；所述风力驱动部件的第一端为固设在所述传动轴顶端的固定端，所述风力驱动部件的第二端为能够在风力作用下带动所述传动轴相对于所述支撑筒转动的第一自由端；所述支撑筒的内表面上依次设置有:第一电极层、第二电极层、拱形支撑层和第三电极层，其中，所述第一电极层贴合固定在所述支撑筒的内表面上，所述拱形支撑层的中部与所述第一电极层之间形成间隙，且所述第二电极层为设置在所述拱形支撑层的第一侧表面上的拱形电极层，所述第三电极层为设置在所述拱形支撑层的第二侧表面上的拱形电极层；并且，所述传动轴上设置有第四电极层，所述第四电极层的一端是固定在所述传动轴上的固定端，所述第四电极层的另一端是能够与所述第三电极层相互接触的第二自由端；其中，所述第一电极层和所述第二电极层构成第一组摩擦发电机，所述第三电极层和所述第四电极层构成第二组摩擦发电机。
[0007]本发明提供的风力发电装置中设置有两组同时工作的摩擦发电机，从而大幅提高了发电效率。其中，当传动轴随风力旋转时，将带动第四电极层旋转并与第三电极层之间发生滑动摩擦，由此将使第二组摩擦发电机输出电能。与此同时，由于第三电极层受到了第四电极层的滑动挤压作用力，从而挤压第二电极层并促使第二电极层发生弯曲并与第一电极层之间发生摩擦，由此将使第一组摩擦发电机输出电能。由于风力驱动部件在风的带动下将持续旋转(即使在风刚刚停止的时候也会因惯性而旋转一段时间)，当风力驱动部件旋转时，第四电极层会持续不断地摩擦第三电极层，并通过第三电极层来挤压第二电极层。由此可见，该风力发电装置不仅结构简单，成本低廉，还能够高效地摩擦发电，显著提高了发电效率。
【附图说明】
[0008]图1a示出了本发明实施例中的风力发电装置的内部剖视图；
[0009]图1b示出了本发明实施例中的风力发电装置的立体图；以及
[0010]图1c示出了本发明实施例中的风力发电装置的主视图。
【具体实施方式】
[0011]为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
[0012]本发明公开了一种风力发电装置，用以解决现有技术中的风力发电装置结构复杂、成本高昂的问题。
[0013]本发明提供了一种风力发电装置，包括:支撑筒、传动轴、至少一个风力驱动部件以及至少两组摩擦发电机。其中，所述传动轴位于所述支撑筒的内部，且所述传动轴的顶端从所述支撑筒的内部伸出；所述风力驱动部件的第一端为固设在所述传动轴顶端的固定端，所述风力驱动部件的第二端为能够在风力作用下带动所述传动轴相对于所述支撑筒转动的第一自由端。所述支撑筒的内表面上依次设置有:第一电极层、第二电极层、拱形支撑层和第三电极层，其中，所述第一电极层贴合固定在所述内表面上，所述拱形支撑层的中部与所述第一电极层之间形成间隙，且所述第二电极层为设置在所述拱形支撑层的第一侧表面上的拱形电极层，所述第三电极层为设置在所述拱形支撑层的第二侧表面上的拱形电极层；并且，所述传动轴上设置有第四电极层，所述第四电极层的一端是固定在所述传动轴上的固定端，所述第四电极层的另一端是能够与所述第三电极层相互接触的第二自由端。其中，所述第一电极层和所述第二电极层构成第一组摩擦发电机，所述第三电极层和所述第四电极层构成第二组摩擦发电机。
[0014]下面参照附图详细介绍一下本发明提供的风力发电装置。图1a示出了本发明实施例中的风力发电装置的内部剖视图；图1b示出了本发明实施例中的风力发电装置的立体图；图1c示出了本发明实施例中的风力发电装置的主视图。参照图1a至图1c可以看出，该风力发电装置包括:支撑筒11、传动轴12、至少一个风力驱动部件13、以及两组摩擦发电机。
[0015]其中，支撑筒11优选为具有多个侧壁的棱柱状支撑筒，例如，可以为四棱柱形、六棱柱形等多种形状。另外，支撑筒11的材质优选具有机械力学支撑性能的材质，例如，高分子塑料、不锈钢、玻璃、陶瓷或合金类材料等。传动轴12位于支撑筒11的内部，优选地，传动轴12位于支撑筒11的中心轴线处，且传动轴12的顶端从支撑筒11的内部伸出。传动轴的材质可以是金属、陶瓷或耐磨且具有机械强度的高分子材料等。具体实现时，支撑筒与传动轴的位置相对固定，且传动轴可以相对于支撑筒旋转。另外，为了便于设置传动轴，该支撑筒11还可以具有一个底壁，将传动轴与该底壁的中心部位活动连接，使传动轴可以相对于支撑筒旋转；或者，也可以使支撑筒只有侧壁没有底壁，将侧壁的底端固定在一个固定位置上，同时,在支撑筒的中心轴线处固定一个底座,传动轴插入该底座内且可以在底座内自由旋转，因而传动轴可以相对于支撑筒旋转。本发明中对支撑筒与传动轴之间的具体固定方式不做限定，只要能够实现传动轴相对于支撑筒旋转的目的即可。
[0016]风力驱动部件13主要用于带动上述的传动轴旋转。具体地，风力驱动部件13的弟一端为固设在传动轴12顶端的固定端，风力驱动部件13的弟_■端为能够在风力作用下带动传动轴12相对于支撑筒11转动的第一自由端。例如，该风力驱动部件的第一自由端可以通过风扇的一个扇叶(该扇叶通常为扇形)、风杯的一个杯片(该杯片可以为长方形、圆形等平面形状，也可以为中空的半圆球形等立体形状)或风叶的一个叶片(该叶片也可以为长方形、圆形等各种形状)等方式来实现。本发明中对风力驱动部件的具体形状不做限定，只要适合收集风能的形状均可采用。另外，为了提高收集风能的效率，从而促使传动轴更快地旋转，风力驱动部件13的数量可以为多个，这时，每相邻的两个风力驱动部件之间的夹角优选相等。另外，为了便于固定上述的一个或多个风力驱动部件，还可以在传动轴上固设一个套筒，将风力驱动部件通过套筒固定在传动轴上。
[0017]接下来，具