CN109687761B - 一种风致多振子压电发电装置 - Google Patents
一种风致多振子压电发电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109687761B CN109687761B CN201910024821.1A CN201910024821A CN109687761B CN 109687761 B CN109687761 B CN 109687761B CN 201910024821 A CN201910024821 A CN 201910024821A CN 109687761 B CN109687761 B CN 109687761B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bolt
- hole
- poking
- crank
- bottom plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 240000007643 Phytolacca americana Species 0.000 abstract description 2
- 235000009074 Phytolacca americana Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/185—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators using fluid streams
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种风致多振子压电发电装置，包括叶轮、旋转轴、矩形底座、曲柄摇杆机构、拨动底板、矩形框、上端盖、压电陶瓷双晶片、长螺栓、螺栓、短螺栓、小螺母、大螺母。曲柄摇杆机构由曲柄杆、连杆、摇杆、小底座、螺栓和小螺母组成。叶轮与旋转轴的一端配合，旋转轴的另一端与短曲柄配合；连杆与拨动底板连接，拨动底板上设有拨动块；压电陶瓷双晶固定在上端盖上。此发电装置通过在风力作用下叶轮转动，带动曲柄摇杆机构偏心运动，曲柄摇杆机构促使拨动底板作偏心运动，拨动块拨动压电陶瓷双晶片，压电元件产生压电效应进行发电，此压电发电机在微风吹拂时即可进行发电，有利于实现对风能的有效利用，同时节省采用风力发电的成本，此发明用于新能源技术领域。
Description
技术领域
本发明属于风力发电领域，特别是一种风致多振子压电发电装置。
背景技术
利用自然界的风能和水能等各种振动能量进行发电，为各种微系统供电，符合当今节能、环保、低碳的发展趋势。在各种能量采集方式中，使用压电材料进行能量收集更加适合于环境振动能的低频、随机变化特点。
现在的风力发电，多通过风力发电机组来完成，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。但风力发电机组的造价成本高昂，从而对风力发电机组发电的推广造成了一定的阻碍，不利于其在更广阔的范围内的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用压电材料收集流体动能的高效、适用范围广的压电发电装置。
本发明采用的技术方案是一种风致多振子压电发电装置，包括叶轮、旋转轴、矩形底座、曲柄摇杆机构、拨动底板、矩形框、上端盖、压电陶瓷双晶片、长螺栓、螺栓、短螺栓、小螺母、大螺母，其中短螺栓比螺栓短，长螺栓比螺栓长，小螺母比大螺母小。
所述叶轮固定在旋转轴的一端；所述矩形底座固定在旋转轴上；所述旋转轴与曲柄杆的六边形孔配合；所述曲柄摇杆机构由曲柄杆、连杆、摇杆、小底座、螺栓和小螺母组成，其中小底座比矩形底座小；所述曲柄杆上设有螺栓孔、六边形孔；所述连杆上设有三个螺纹孔；所述螺栓分别穿过曲柄杆的螺栓孔和连杆的螺栓孔；与小螺母配合连接；所述摇杆上设有两个螺纹孔；所述螺栓分别穿过连杆的螺栓孔和摇杆的螺栓孔，与小螺母配合连接；所述小底座上设有通孔；所述螺栓分别穿过底座的通孔和摇杆的螺纹孔，与小螺母配合连接；所述的拨动底板上设有通孔；所述的拨动底板上设有拨动块；所述曲柄摇杆机构的连杆与拨动底板上的通孔，由螺栓分别穿过连杆的螺栓孔和拨动底板上的通孔与小螺母配合得以固定。
所述的矩形框上设有四个螺纹孔；所述的上端盖上设有四个螺纹孔；四个所述长螺栓穿过矩形框的四个螺纹孔和上端盖的四个螺纹孔，分别与四个大螺母配合固定；所述的上端盖上设有多个悬臂梁固支块；所述的悬臂梁固支块上设有螺纹孔；所述的悬臂梁固支块上设有矩形槽；所述的矩形槽内放置压电陶瓷双晶片；所述的压电陶瓷双晶片由短螺栓穿过悬臂梁固支块的螺纹孔得以固定。
所述上端盖和矩形框由长螺栓分别穿过上端盖的螺纹孔、矩形框的螺纹孔与大螺母配合得以固定。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
一、本发明能够将风能转化为电能，绿色环保；且体积小、结构简单，成本低。
二、利用压电效应，从空气或其他流体的运动中收集能量，转化为电能，是一种小型风力发电或水力发电装置，可用于户外使用的小型设备或设施的自供电。在很小和较大的风速情况下都可以发电，具有广泛的适应性。2-3级微风便可以产生持续电能，其机电转化效率与目前先进的大型风电设备效率相当，可以用以为无线传感网节点供电。
附图说明
图1所示为本发明提出的压电发电装置结构示意图。
图2所示为本发明提出的叶轮结构示意图。
图3所示为本发明提出的曲柄摇杆机构示意图。
图4所示为本发明提出的拨动底板结构示意图。
图5所示为本发明提出的压电悬臂梁部分示意构图。
图6所示为本发明提出的上端盖结构示意图。
图7所示为本发明提出的矩形框结构示意图。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明所涉及优选实施例的结构示意图，以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。
本发明提出一种风致多振子压电发电装置，其特征在于：包括叶轮1、旋转轴2、矩形底座3、曲柄摇杆机构4、拨动底板5、矩形框6、上端盖7、压电陶瓷双晶片8、长螺栓9、螺栓10、短螺栓11、小螺母12、大螺母13，其中短螺栓11比螺栓10短，长螺栓9比螺栓10长，小螺母12比大螺母13小。
所述叶轮1固定在旋转轴2的一端；所述矩形底座3固定在旋转轴2上；所述旋转轴2与曲柄杆4-1的六边形孔4-1-2配合；所述曲柄摇杆机构4由曲柄杆4-1、连杆4-2、摇杆4-3、小底座4-4、螺栓10和小螺母12组成，其中小底座4-4比矩形底座3小；所述曲柄杆4-1上设有螺栓孔4-1-1、六边形孔4-1-2；所述连杆4-2上设有三个螺纹孔4-2-1；所述螺栓10分别穿过曲柄杆4-1的螺栓孔4-1-1和连杆4-2的螺栓孔4-2-1，与小螺母12配合连接；所述摇杆4-3上设有两个螺纹孔4-3-1；所述螺栓10分别穿过连杆4-2的螺栓孔4-2-1和摇杆4-3的螺栓孔4-3-1，与小螺母12配合连接；所述小底座4-4上设有通孔4-4-1；所述螺栓10分别穿过小底座4-4的通孔4-4-1和摇杆4-3的螺纹孔4-3-1，与小螺母12配合连接；所述的拨动底板5上设有通孔5-1；所述的拨动底板5上设有拨动块5-2；所述曲柄摇杆机构4的连杆4-2与拨动底板5上的通孔5-1，由螺栓10分别穿过连杆4-2的螺栓孔4-2-1和拨动底板5上的通孔5-1与小螺母12配合得以固定。
所述的矩形框6上设有四个螺纹孔6-1；所述的上端盖7上设有四个螺纹孔7-1；四个所述长螺栓9穿过矩形框6的四个螺栓孔6-1和上端盖7的四个螺纹孔7-1分别与四个大螺母13配合固定；所述的上端盖7上设有多个悬臂梁固支块7-2；所述的悬臂梁固支块7-2上设有螺纹孔7-2-1；所述的悬臂梁固支块7-2上设有矩形槽7-2-2；所述的矩形槽7-2-2内放置压电陶瓷双晶片8；所述的压电陶瓷双晶片8由短螺栓11穿过悬臂梁固支块7-2的螺纹孔7-2-1得以固定。
所述上端盖7和矩形框6由长螺栓9分别穿过上端盖7的螺纹孔7-1、矩形框6的螺纹孔6-1与大螺母13配合得以固定。
本发明的工作过程：外界风力促使叶轮1转动；所述叶轮1转动带动旋转轴2旋转；所述旋转轴2转动，使得曲柄摇杆机构4偏心运动；所述曲柄摇杆机构4促使拨动底板5作偏心运动；所述拨动底板5上的拨动块5-2，拨动压电陶瓷双晶片8；压电陶瓷双晶片8产生形变，通过正压电效应将机械能转换成电能，实现发电的效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本实发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (1)
1.一种风致多振子压电发电装置，其特征在于：包括叶轮(1)、旋转轴(2)、矩形底座(3)、曲柄摇杆机构(4)、拨动底板(5)、矩形框(6)、上端盖(7)、压电陶瓷双晶片(8)、长螺栓(9)、螺栓(10)、短螺栓(11)、小螺母(12)、大螺母(13)，其中短螺栓(11)比螺栓(10)短，长螺栓(9)比螺栓(10)长，小螺母(12)比大螺母(13)小；所述叶轮(1)固定在旋转轴(2)的一端；所述矩形底座(3)固定在旋转轴(2)上；所述旋转轴(2)与曲柄杆(4-1)的六边形孔(4-1-2)配合；所述曲柄摇杆机构(4)由曲柄杆(4-1)、连杆(4-2)、摇杆(4-3)、小底座(4-4)、螺栓(10)和小螺母(12)组成，其中小底座(4-4)比矩形底座(3)小；所述曲柄杆(4-1)上设有螺栓孔(4-1-1)、六边形孔(4-1-2)；所述连杆(4-2)上设有三个螺纹孔(4-2-1)；所述螺栓(10)分别穿过曲柄杆(4-1)的螺栓孔(4-1-1)和连杆(4-2)的螺纹孔(4-2-1)，与小螺母(12)配合连接；所述摇杆(4-3)上设有两个螺纹孔(4-3-1)；所述螺栓(10)分别穿过连杆(4-2)的螺纹孔(4-2-1)和摇杆(4-3)的螺纹孔(4-3-1)，与小螺母(12)配合连接；所述小底座(4-4)上设有通孔(4-4-1)；所述螺栓(10)分别穿过小底座(4-4)的通孔(4-4-1)和摇杆(4-3)的螺纹孔(4-3-1)，与小螺母(12)配合连接；所述的拨动底板(5)上设有通孔(5-1)；所述的拨动底板(5)上设有拨动块(5-2)；所述曲柄摇杆机构(4)的连杆(4-2)与拨动底板(5)上的通孔(5-1)，由螺栓(10)分别穿过连杆(4-2)的螺纹孔(4-2-1)和拨动底板(5)上的通孔(5-1)与螺母(12)配合得以固定；所述矩形框(6)上设有四个螺纹孔(6-1)；所述的上端盖(7)上设有四个螺纹孔(7-1)；四个所述长螺栓(9)穿过矩形框(6)的四个螺纹孔(6-1)和上端盖(7)的四个螺纹孔(7-1)，分别与四个大螺母(13)配合固定；所述的上端盖(7)上设有多个悬臂梁固支块(7-2)；所述的悬臂梁固支块(7-2)上设有螺纹孔(7-2-1)；所述的悬臂梁固支块(7-2)上设有矩形槽(7-2-2)；所述的矩形槽(7-2-2)内放置压电陶瓷双晶片(8)；所述的压电陶瓷双晶片(8)由短螺栓(11)穿过悬臂梁固支块(7-2)的螺纹孔(7-2-1)得以固定；所述上端盖(7)和矩形框(6)由长螺栓(9)分别穿过上端盖(7)的螺纹孔(7-1)、矩形框(6)的螺纹孔(6-1)与大螺母(13)配合得以固定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910024821.1A CN109687761B (zh) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | 一种风致多振子压电发电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910024821.1A CN109687761B (zh) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | 一种风致多振子压电发电装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109687761A CN109687761A (zh) | 2019-04-26 |
| CN109687761B true CN109687761B (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=66192984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910024821.1A Active CN109687761B (zh) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | 一种风致多振子压电发电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109687761B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110550530A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-10 | 法斯特电梯有限公司 | 一种用于电梯运货的输送装置 |
| CN110671140B (zh) * | 2019-10-16 | 2021-11-12 | 河南理工大学 | 一种放顶煤液压支架振荡尾梁 |
| CN111725880A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-09-29 | 杭州巨骐信息科技股份有限公司 | 多元供电的接地箱智能监控系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130091474A (ko) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | 한국세라믹기술원 | 휴대용 압전 에너지 하베스팅 장치 및 이를 이용한 비상전원 생산 방법 |
| KR20150095345A (ko) * | 2014-02-13 | 2015-08-21 | 주식회사 스톰에너지 | 자연에너지를 이용한 전천후 발전기 |
| CN107605663A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-19 | 北京工业大学 | 一种宽频带风致振动压电发电装置 |
| CN107938593A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-20 | 广西大学 | 利用压电材料进行波浪能发电的防波堤结构 |
| KR101861736B1 (ko) * | 2017-11-16 | 2018-05-29 | 주식회사 이씨앤지 | 가변형 압전소자 발전장치 |
| CN108199620A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-06-22 | 扬州大学 | 一种基于多层悬臂梁的风力压电发电装置 |
| CN209358450U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-09-06 | 长春工业大学 | 一种风致多振子压电发电装置 |
-
2019
- 2019-01-11 CN CN201910024821.1A patent/CN109687761B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130091474A (ko) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | 한국세라믹기술원 | 휴대용 압전 에너지 하베스팅 장치 및 이를 이용한 비상전원 생산 방법 |
| KR20150095345A (ko) * | 2014-02-13 | 2015-08-21 | 주식회사 스톰에너지 | 자연에너지를 이용한 전천후 발전기 |
| CN107605663A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-19 | 北京工业大学 | 一种宽频带风致振动压电发电装置 |
| CN107938593A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-20 | 广西大学 | 利用压电材料进行波浪能发电的防波堤结构 |
| KR101861736B1 (ko) * | 2017-11-16 | 2018-05-29 | 주식회사 이씨앤지 | 가변형 압전소자 발전장치 |
| CN108199620A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-06-22 | 扬州大学 | 一种基于多层悬臂梁的风力压电发电装置 |
| CN209358450U (zh) * | 2019-01-11 | 2019-09-06 | 长春工业大学 | 一种风致多振子压电发电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109687761A (zh) | 2019-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109687761B (zh) | 一种风致多振子压电发电装置 | |
| CN203654673U (zh) | 一种压电式发电地板 | |
| CN102820807B (zh) | 端面凸轮激励和限位的大功率旋转式压电风力发电机 | |
| WO2008101381A1 (fr) | Procédé et dispositif de génération d'énergie à partir des vagues de l'océan | |
| CN107342709B (zh) | 一种同时收集气体机械能和热能的复合能源系统 | |
| CN106382191B (zh) | 一种风致振动压电能量收集装置 | |
| CN210889202U (zh) | 一种混合能发电机构 | |
| CN203416190U (zh) | 一种旋转式手动压电发电装置 | |
| CN201372898Y (zh) | 一种基于压电材料的风能转换装置 | |
| CN207795461U (zh) | 一种新型风力发电塔 | |
| CN202721628U (zh) | 端面凸轮激励和限位的大功率旋转式压电风力发电机 | |
| CN202144770U (zh) | 一种新型的风力发电机 | |
| CN209358450U (zh) | 一种风致多振子压电发电装置 | |
| TW201825775A (zh) | 機械式能量收集裝置 | |
| CN204041355U (zh) | 一种风力发电装置 | |
| CN215370108U (zh) | 一种增频式风力自发电装置 | |
| TWI484677B (zh) | 軟式壓電發電裝置以及其製作方法 | |
| CN209818210U (zh) | 一种地铁隧道广告灯牌自供能控制装置 | |
| Zhao et al. | Design and experiment of an indirect wave power generation device using magnetic lead screw | |
| CN208241594U (zh) | 基于压电效应的风能俘获发电装置 | |
| KR101116123B1 (ko) | 건물 통풍구를 활용한 대체에너지 시스템 | |
| CN110224635B (zh) | 一种多方向俘能装置 | |
| CN108134539A (zh) | 基于压电效应的风能俘获发电装置 | |
| CN115875196A (zh) | 一种用于风致涡激振动发电机的摆动压电式能量转化装置 | |
| CN209557161U (zh) | 一种他激振动式风能集电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |