CN104333261A - 一种不倒翁压电发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不倒翁压电发电装置。本发明底座上连接弹簧，弹簧连接振动板，振动板上连接竖向的两个支架，支架上连接悬臂梁，悬臂梁根部贴覆压电片，压电片的电极面通过导线连接于能量转换和储存电路，悬臂梁自由端连接磁性质量块，两个支架之间设置滑槽，滑槽中滑动连接磁性滑块，滑槽两端分别在两个悬臂梁自由端连接的磁性质量块的斥力距离之内。本发明克服了很难振动起来，振幅也不会很大也不持久的缺陷。本发明不倒翁压电发电装置能够使得磁性滑块不受悬臂梁的限制，通过磁力驱使悬臂梁压电振子发生形变，大大提高了压电发电效率，克服了压电发电量小、不持久、能量转换效率低的缺点，具有结构简单、成本低、发电量大而持久等优点。

Description

一种不倒翁压电发电装置

技术领域

本发明涉及一种发电装置，属于压电发电技术领域，尤其涉及一种不倒翁压电发电装置。

背景技术

压电发电装置作为一种新型发电装置，具有机电能量转换的特性，利用压电材料的正压电效应可以将环境中振动的机械能转化为电能，具有非常广阔的应用前景。

然而，在本发明之前，目前的悬臂梁压电发电装置都是在悬臂梁的自由端加一个质量块，依靠质量块的振动来使压电振子发生变形，使压电片产生压电效应，进而压电发电。这种悬臂梁压电发电装置，由于质量块收到悬臂梁的支撑，很难振动起来，即使振动起来，振幅也不会很大，振动也不会十分持久，从而使得压电发电装置的发电量小，不持久，能量转换效率低。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种不倒翁压电发电装置。

本发明的技术方案是：

一种不倒翁压电发电装置，其主要技术特征在于底座上连接弹簧，弹簧连接振动板，振动板上连接竖向的两个支架，支架上连接悬臂梁，悬臂梁根部贴覆压电片，压电片的电极面通过导线连接于能量转换和储存电路，悬臂梁自由端连接磁性质量块，两个支架之间设置滑槽，滑槽中滑动连接磁性滑块，滑槽两端分别在两个悬臂梁自由端连接的磁性质量块的斥力距离之内。

所述滑槽中的磁性滑块两端均分别与对应面的磁性质量块同极。

所述滑槽两侧开有滑槽口。

所述滑槽两侧设有限位板和复位弹簧。

所述滑槽两端是磁性滑块滑动的范围。

所述悬臂梁的自由端上的磁性质量块与振动板之间有一定的间隙。

本发明结构新颖，不倒翁压电发电装置，解决了目前悬臂梁压电发电装置发电量小、不持久、能量转换效率低的缺陷。此不倒翁压电发电装置能够使得磁性滑块不受悬臂梁的限制，通过磁力驱使悬臂梁压电振子发生形变，大大提高了压电发电效率，克服了压电发电量小、不持久、能量转换效率低的缺点，具有结构简单、成本低、发电量大而持久等优点。

附图说明

图1——本发明的整体结构示意图。

图中各标号表示对应的部件名称如下：

支架1、压电片2、悬臂梁3、磁性质量块4、滑槽5、滑槽口6、磁性滑块7、限位板8、复位弹簧9、振动板10、弹簧11、底座12。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明：

图1为不倒翁压电发电装置的结构示意图，包括支架1，压电片2，悬臂梁3，磁性质量块4，滑槽5，滑槽口6，磁性滑块7，限位板8，复位弹簧9，振动板10，弹簧11，底座12。

两个支架1对称位于振动板10的两侧，支架1的上端固定有悬臂梁3，每个悬臂梁3上均设有压电片2，压电片2贴覆在靠近悬臂梁3根部的一侧或两侧面上，压电片2通过导电胶层固定在悬臂梁3表面，每个压电片2的电极面通过导线连接于能量转换和储存电路。悬臂梁3的自由端设有一个磁性质量块4，振动板10处在悬臂梁3及磁性质量块4的下方，磁性质量块4离振动板10有一定的间隙。滑槽5位于两支架1之间，固定在振动板10上，且滑槽5两侧开有滑槽口6，磁性滑块7可在滑槽5内自有滑动。磁性滑块7两侧设有限位板8和复位弹簧9。磁性滑块7与磁性质量块4均具有磁性，且两者相对的两面为同名磁极，同为N极或S极。磁性滑块7滑到滑槽最边上时与磁性质量块4之间的距离必须在两者的磁力作用范围内，即当磁性滑块7在滑槽5内滑动时，会对两端的磁性质量块4产生一定的斥力。振动板10连接弹簧11的一端，弹簧11的另一端连接底座12。

所述滑槽5到磁性质量块4的距离大于磁性滑块7的长度。所述磁性滑块7处于滑槽5正中间位置时到磁性质量块4之间的距离不在两者的磁力作用范围内，即当磁性滑块7处于滑槽5中间位置时，不会对两边的磁性质量块4产生一定的斥力。

本发明安装时，先将底座12固定，然后按下磁性滑块7两侧的限位板8，将磁性滑块7安装入滑槽5，限位板8在复位弹簧9的作用下自动弹开复位，由于限位板8的作用，使得磁性滑块7在滑槽5中滑动时，不会滑出滑槽5，只有当再次按下限位板8时才能将磁性滑块7从滑槽5中取出。

本发明工作时，当外界环境中出现振动或颠簸时，引起振动板10振动或颠簸，使得磁性滑块7在滑槽5中左右滑动，当磁性滑块7向左滑动时，会对左边的磁性质量块4产生一定的斥力，从而使得左边的悬臂梁3发生变形，进而带动粘贴在其上的压电片2也产生形变，产生正压电效应，进行压电发电。当磁性滑块7向右时，又会对右侧的磁性质量块4产生一定的斥力，从而使得右侧的悬臂梁3发生变形，带动其上的压电片2产生形变，产生正压电效应，压电发电，当磁性滑块7如此循环往复，不断左右滑动时，会使得压电片2上持续不断产生电能。最后，将所有压电片2的电极面通过导线连接至能量存储和转换装置，供负载使用。

Claims (6)

1.一种不倒翁压电发电装置，其特征在于底座上连接弹簧，弹簧连接振动板，振动板上连接竖向的两个支架，支架上连接悬臂梁，悬臂梁根部贴覆压电片，压电片的电极面通过导线连接于能量转换和储存电路，悬臂梁自由端连接磁性质量块，两个支架之间设置滑槽，滑槽中滑动连接磁性滑块，滑槽两端分别在两个悬臂梁自由端连接的磁性质量块的斥力距离之内。

2.根据权利要求1所述的一种不倒翁压电发电装置，其特征在于所述滑槽中的磁性滑块两端均分别与对应面的磁性质量块同极。

3.根据权利要求1所述的一种不倒翁压电发电装置，其特征在于所述滑槽两侧开有滑槽口。

4.根据权利要求1所述的一种不倒翁压电发电装置，其特征在于所述滑槽两侧设有限位板和复位弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种不倒翁压电发电装置，其特征在于所述滑槽两端是磁性滑块滑动的范围。

6.根据权利要求1所述的一种不倒翁压电发电装置，其特征在于所述悬臂梁的自由端上的磁性质量块与振动板之间有一定的间隙。