CN103532431B - 铰接式压电俘能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铰接式压电俘能装置，包括：压板、铰接杆、压电俘能振子、销轴和固定块；所述铰接杆斜向安装在压板和压电俘能振子之间。通过上述方式，本发明能够激发出压电陶瓷的d33和d31两种模式的综合效应，有效提高能量俘获效率，适用于低频及强振动的环境。

Description

铰接式压电俘能装置
技术领域
本发明涉及压电俘能领域，特别是涉及一种铰接式压电俘能装置。
背景技术
随着全球气候变暖的加剧和石油、煤炭、天然气等不可再生资源的紧缺，各国科技人员开始寻找和开发新能源。环境振动能量无处不在，且具有较高的能量密度，其潜在的价值已引起越来越多的关注和思考。
从环境中俘获振动能，有三种方式：压电式、静电式和电磁式。压电式即利用压电材料的正压电效应，将振动能转化为电能，具有俘能效率高、能量密度大、工作可靠、适应性强、无污染、成本低等突出优点，且开发的俘能装置结构简单，是一种典型的“绿色”技术。目前，已开发了各种各样的压电俘能装置，如单一模式的悬臂梁结构、叠堆形结构，混合模式的Cymbal结构等。其中混合模式的Cymbal结构，由压电陶瓷片和上下金属帽所构成，中间通过胶连接在一起。在作用过程中，类似于钹的上下金属帽将产生水平和垂直两个方向的变形，从而激发出压电陶瓷d33和d31两个方向的模式，产生较高的综合压电效应。但由于钹形金属帽加工制造较为复杂，且为了保证其变形量，金属的厚度不能太厚，其应用受到了一定的限制。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种铰接式压电俘能装置，能够激发出压电陶瓷的d33和d31两种模式的综合效应，综合利用压电陶瓷的两种模式，有效提高能量俘获效率，适用于低频及强振动的环境。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种铰接式压电俘能装置，包括：压板、铰接杆、压电俘能振子、销轴和固定块；所述铰接杆斜向安装在压板和压电俘能振子之间。
优选的是，所述压板上均匀分布有吊耳，所述固定块均匀设置在所述压电俘能振子的两个端面上；所述铰接杆一端通过销轴固定在吊耳上，铰接杆另一端与所述固定块连接固定，并且铰接杆与压板和压电俘能振子形成一锥形结构。
优选的是，所述压电俘能振子包括金属板和压电陶瓷片，金属板和压电陶瓷片通过粘结剂粘接在一起。
优选的是，所述压电陶瓷片两面附有电极；压电陶瓷片可为单层的，或是叠堆式的。
优选的是，所述两个固定块成一对，其间距与所述铰接杆头端的厚度相等，成对的固定块沿所述压电俘能振子的径向均匀分布。
本发明的有益效果是：本发明能量俘获效率高。
附图说明
图1是本发明铰接式压电俘能装置一较佳实施例的立体结构示意图；
图2是所示铰接式压电俘能装置的压板的立体结构示意图；
图3是所示铰接式压电俘能装置的铰接杆的立体结构示意图；
图4是所示铰接式压电俘能装置的压电俘能振子的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、压板；2、铰接杆；3、压电俘能振子；4、吊耳；5、固定块；31、压电陶瓷片；32、金属板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图4，本发明实施例包括：
一种铰接式压电俘能装置，包括：压板1、铰接杆2、压电俘能振子3、销轴和固定块5；所述压板1上均匀分布有吊耳4，所述固定块5均匀设置在所述压电俘能振子3的两个端面上；所述铰接杆2一端通过销轴固定在吊耳4上，铰接杆2另一端与所述固定块5连接固定，并且铰接杆2与压板1和压电俘能振子3形成一锥形结构。所述压电俘能振子3包括金属板32和压电陶瓷片31，金属板32和压电陶瓷片31通过粘结剂粘接在一起；所述压电陶瓷片31两面附有电极；压电陶瓷片31可为单层的，或是叠堆式的；所述两个固定块5成一对，其间距与所述铰接杆头端的厚度相等，成对的固定块5沿所述压电俘能振子3的径向均匀分布。
本发明整体结构中心对称，当来自外界的垂直力作用于压板1时，压板1所受的力通过铰接杆2分解成垂直和水平两个方向的分力传递到压电俘能振子3，从而激发出压电陶瓷的d33和d31两种模式的综合效应，产生电能。本发明能够综合利用压电陶瓷的两种模式，有效提高能量俘获效率，适用于低频及强振动的环境。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种铰接式压电俘能装置，其特征在于，包括：压板、铰接杆、压电俘能振子、销轴和固定块；所述铰接杆斜向安装在压板和压电俘能振子之间；
所述压板上均匀分布有吊耳，所述吊耳上开设有圆形通孔；所述固定块均匀设置在所述压电俘能振子的两个端面上；所述铰接杆一端通过销轴固定在吊耳上，铰接杆另一端与所述固定块连接固定，并且铰接杆与压板和压电俘能振子形成一锥形结构。
2.根据权利要求1所述的铰接式压电俘能装置，其特征在于：所述压电俘能振子包括金属板和压电陶瓷片，金属板和压电陶瓷片通过粘结剂粘接在一起。
3.根据权利要求2所述的铰接式压电俘能装置，其特征在于：所述压电陶瓷片两面附有电极；压电陶瓷片可为单层的，或是叠堆式的。
4.根据权利要求1所述的铰接式压电俘能装置，其特征在于：所述两个固定块成一对，其间距与所述铰接杆头端的厚度相等，成对的固定块沿所述压电俘能振子的径向均匀分布。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10447177B2 (en) * 2015-08-13 2019-10-15 The Regents Of The University Of Michigan Energy harvesting from constrained buckling of piezoelectric beams
CN112290823B (zh) * 2020-09-14 2021-09-17 南京航空航天大学 基于螺旋嵌位结构的直线压电作动器及其工作方法
CN113531041B (zh) * 2021-07-30 2022-06-28 山东大学 堆叠型压电陶瓷减振环

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102277827A (zh) * 2011-04-27 2011-12-14 清华大学 压电俘能型调谐质量减振器
CN103199748A (zh) * 2013-03-27 2013-07-10 四川农业大学 太阳能与压电混合发电地板

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202085095U (zh) * 2011-06-17 2011-12-21 苏州市职业大学 一种压电俘能器
CN202797092U (zh) * 2012-08-27 2013-03-13 杭州电子科技大学 一种复合压电微能源发生器
CN203608113U (zh) * 2013-10-17 2014-05-21 苏州市职业大学 铰接式压电俘能装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102277827A (zh) * 2011-04-27 2011-12-14 清华大学 压电俘能型调谐质量减振器
CN103199748A (zh) * 2013-03-27 2013-07-10 四川农业大学 太阳能与压电混合发电地板

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