CN202652103U - 多层悬臂梁压电发电装置 - Google Patents

多层悬臂梁压电发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN202652103U
CN202652103U CN2012202803006U CN201220280300U CN202652103U CN 202652103 U CN202652103 U CN 202652103U CN 2012202803006 U CN2012202803006 U CN 2012202803006U CN 201220280300 U CN201220280300 U CN 201220280300U CN 202652103 U CN202652103 U CN 202652103U
Authority
CN
China
Prior art keywords
cantilever beam
layer
piezoelectric
square hole
piezoelectric patches
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2012202803006U
Other languages
English (en)
Inventor
龚俊杰
阮志林
许颖颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou University
Original Assignee
Yangzhou University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou University filed Critical Yangzhou University
Priority to CN2012202803006U priority Critical patent/CN202652103U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202652103U publication Critical patent/CN202652103U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型提供一种多层悬臂梁压电发电装置，包括底座、两个L型质量块钣金、N层悬臂梁、悬空支架和多个压电片，每层悬臂梁由梯形主体和矩形延伸体组合而成，每层悬臂梁两端的矩形延伸体插入质量块钣金的方孔中，每层悬臂梁横向中心线处通过悬空的支架卡合支撑，每层悬臂梁上、下表面对称设有M对压电片，每个压电片的电极面通过导线连接于能量转换和储存电路。本实用新型无胶嵌扣质量块钣金压电发电结构，解决了多层悬臂梁振动变形不一致的问题，使每层悬臂梁的振动变形保持完全的同步与一致，更加稳定和有效的吸收机械振动的能量，进一步提高了能量利用的有效性。

Description

多层悬臂梁压电发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种压电发电装置，尤其涉及一种多层悬臂梁压电发电装置。
背景技术
悬臂梁作为压电式能量回收装置的关键结构，其作用是为了产生机械振动，设于悬臂梁上的压电片能将悬臂梁的细微振动而产生形变的机械能转换成电能。
目前，压电发电悬臂梁组件普遍采用单层或多层悬臂梁自由端胶结质量块结构，通过质量块的运动带动悬臂梁振动，悬臂梁振动变形不一致，不能稳定和有效吸收机械振动能量，能量利用效率低。
实用新型内容
为克服目前单层或多层悬臂梁自由端胶结质量块结构压电发电悬臂梁组件振动变形不一致，不能稳定和有效吸收机械振动能量，能量利用效率低的不足，本实用新型提供一种多层悬臂梁压电发电装置，每层悬臂梁由梯形主体和矩形延伸体组合而成，每层悬臂梁两端的矩形延伸体插入质量块钣金的方孔中，每层悬臂梁横向中心线处通过悬空的支架卡合支撑，可以提高机械振动能量回收的稳定性和有效性。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
提供一种多层悬臂梁压电发电装置，包括底座、两个L型质量块钣金、N层悬臂梁、悬空支架和多个压电片，所述N层悬臂梁规格相同且等间距水平平行设置，悬臂梁水平截面以横向中心线为对称轴成轴对称，横向中心线两侧的悬臂梁分别为梯形主体与矩形延伸体的组合，梯形以横向中心线为长底边，梯形的短底边与矩形的一边重合，两个L型质量块钣金长边所在的平面相对平行设置并与N层悬臂梁相垂直，两个L型质量块钣金长边所在的平面上相同位置分别等间距水平平行设置N个方孔，N个方孔间距与N层悬臂梁间距相同，N层悬臂梁两端的矩形延伸体对应插入N个方孔并伸出方孔2mm以上，N层悬臂梁每层横向中心线处通过悬空支架进行卡合支撑，支架由两个相同的垂直截面为方锯齿型的构件组成，两个方锯齿型构件通过螺钉连为一体，方锯齿空心部分形成支架上平行等间距的N个方孔，与两个L型质量块钣金上的N个方孔位置相同，两个L型质量块钣金短边所在的平面通过螺栓固定在底座上，每层悬臂梁上、下表面对称设有M对压电片，每一表面上的压电片以悬臂梁的横向中心线为轴线对称设置，压电片通过导电胶层固定在悬臂梁表面，每对压电片的极化方向相反，每个压电片的电极面通过导线连接于能量转换和储存电路。
所述悬臂梁的层数优选为N=5，每层悬臂梁压电片的对数优选为M=6。
所述悬臂梁每层厚度优选为0.5mm，质量块钣金厚度和质量块钣金上的方孔高度均优选为1mm，悬臂梁矩形延伸体与梯形主体重合的一边长度优选为与质量块钣金上的方孔长度相同。
本实用新型结构新颖，无胶嵌扣质量块钣金压电发电结构， 解决了多层悬臂梁振动变形不一致的问题，让原来静止的支架运动起来，发挥质量块的作用，而原来的质量块衍变为钣金，与底座相连，由运动变为静止，发挥支架的支撑固定作用，质量块钣金与悬臂梁之间不再采用胶结而是通过方孔嵌扣在一起，使每层悬臂梁的振动变形保持完全的同步与一致，可以更加稳定和有效的吸收机械振动的能量，进一步提高了能量利用的有效性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为每层悬臂梁结构示意图。
图中，101悬空支架，102悬臂梁，1021悬臂梁梯形主体，1022悬臂梁矩形延伸体，1023悬臂梁矩形延伸体与梯形主体的重合边，103 L型质量块钣金，1031 L型质量块钣金长边所在平面，1032 L型质量块钣金短边所在平面，104螺栓，105底座，106螺钉，107 L型质量块钣金上的方孔，108导电胶层，109压电片，110导线。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作进一步说明：
图1为多层悬臂梁压电发电装置的结构示意图，图2为每层悬臂梁结构示意图，包括钢材质底座105、两个铝合金材质L型质量块钣金103、5层磷青铜材质悬臂梁102、不锈钢材质悬空支架101和60个型号为PZT-5A的矩形压电陶瓷压电片109，5层悬臂梁102的规格相同且等间距水平平行设置，悬臂梁102水平截面以横向中心线为对称轴成轴对称，横向中心线两侧的悬臂梁均为梯形主体1021与矩形延伸体1022的组合，梯形以横向中心线为长底边，梯形的短底边与矩形的一边重合，每层悬臂梁102的厚度为0.5mm，两个L型质量块钣金103长边所在的平面1031相对平行设置并与N层悬臂梁102相垂直，两个L型质量块钣金103长边所在的平面1031上相同位置分别等间距水平平行设置N个方孔107，N个方孔107间距与N层悬臂梁102间距相同，N层悬臂梁102两端的矩形延伸体1022对应插入N个方孔107并伸出方孔107两毫米以上，L型质量块钣金103的厚度和L型质量块钣金103上方孔107的高度均为1mm，悬臂梁矩形延伸体1022与梯形主体1021重合边1023的长度与质量块钣金103上的方孔107长度相同，悬臂梁矩形延伸体1022另一边的长度大于2.5mm，使悬臂梁102振动弯曲时其矩形延伸体可以在质量块钣金103上的方孔107内自由抽动而不脱落。N层悬臂梁102每层横向中心线处通过悬空支架101进行卡合支撑，悬空支架101由两个相同的垂直截面为方锯齿型的构件组成，两个方锯齿型构件通过螺钉106连为一体，方锯齿空心部分形成悬空支架101上平行等间距的N个方孔，与两个L型质量块钣金103上的N个方孔107位置相同，两个L型质量块钣金103短边所在的平面1032通过螺栓104固定在底座105上，每层悬臂梁102上、下表面对称设有6对计12个压电片109，每一表面上的压电片109以悬臂梁102的横向中心线为轴线对称设置，压电片109通过导电胶层108固定在悬臂梁102表面，每对压电片109的极化方向相反，每个压电片109的电极面通过导线110连接于能量转换和储存电路。

Claims (3)

1.一种多层悬臂梁压电发电装置，包括底座、两个L型质量块钣金、N层悬臂梁、悬空支架和多个压电片，其特征在于：所述N层悬臂梁规格相同且等间距水平平行设置，悬臂梁水平截面以横向中心线为对称轴成轴对称，横向中心线两侧的悬臂梁分别为梯形主体与矩形延伸体的组合，梯形以横向中心线为长底边，梯形的短底边与矩形的一边重合，两个L型质量块钣金长边所在的平面相对平行设置并与N层悬臂梁相垂直，两个L型质量块钣金长边所在的平面上相同位置分别等间距水平平行设置N个方孔，N个方孔间距与N层悬臂梁间距相同，N层悬臂梁两端的矩形延伸体对应插入N个方孔并伸出方孔2mm以上，N层悬臂梁每层横向中心线处通过悬空支架进行卡合支撑，支架由两个相同的垂直截面为方锯齿型的构件组成，两个方锯齿型构件通过螺钉连为一体，方锯齿空心部分形成支架上平行等间距的N个方孔，与两个L型质量块钣金上的N个方孔位置相同，两个L型质量块钣金短边所在的平面通过螺栓固定在底座上，每层悬臂梁上、下表面对称设有M对压电片，每一表面上的压电片以悬臂梁的横向中心线为轴线对称设置，压电片通过导电胶层固定在悬臂梁表面，每对压电片的极化方向相反，每个压电片的电极面通过导线连接于能量转换和储存电路。
2.根据权利要求1所述的多层悬臂梁压电发电装置，其特征在于：所述悬臂梁的层数N=5，每层悬臂梁压电片的对数M=6。
3.根据权利要求1或2所述的多层悬臂梁压电发电装置，其特征在于：所述悬臂梁每层厚度0.5mm，质量块钣金厚度和质量块钣金上的方孔高度均为1mm，悬臂梁矩形延伸体与梯形主体重合边长度与质量块钣金上的方孔长度相同。
CN2012202803006U 2012-06-14 2012-06-14 多层悬臂梁压电发电装置 Expired - Fee Related CN202652103U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012202803006U CN202652103U (zh) 2012-06-14 2012-06-14 多层悬臂梁压电发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012202803006U CN202652103U (zh) 2012-06-14 2012-06-14 多层悬臂梁压电发电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202652103U true CN202652103U (zh) 2013-01-02

Family

ID=47421135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012202803006U Expired - Fee Related CN202652103U (zh) 2012-06-14 2012-06-14 多层悬臂梁压电发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202652103U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103107740A (zh) * 2013-03-08 2013-05-15 苏州市职业大学 一种柱状多方向压电发电装置
CN103560693A (zh) * 2013-10-11 2014-02-05 浙江工商大学 具有能量采集功能的悬臂梁压电电机
CN104283459A (zh) * 2013-07-02 2015-01-14 现代自动车株式会社 压电发电装置
CN105897047A (zh) * 2016-04-11 2016-08-24 西安交通大学 一种将连续位移转变为冲击载荷的梳子俘能器
CN110086376A (zh) * 2019-05-07 2019-08-02 湖南工程学院 具有频率和位移放大作用的小型风能采集器
US11736043B2 (en) 2019-08-01 2023-08-22 Katrick Technologies Limited Energy harvesting system and method of manufacture

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103107740A (zh) * 2013-03-08 2013-05-15 苏州市职业大学 一种柱状多方向压电发电装置
CN104283459A (zh) * 2013-07-02 2015-01-14 现代自动车株式会社 压电发电装置
CN104283459B (zh) * 2013-07-02 2017-12-15 现代自动车株式会社 压电发电装置
CN103560693A (zh) * 2013-10-11 2014-02-05 浙江工商大学 具有能量采集功能的悬臂梁压电电机
CN105897047A (zh) * 2016-04-11 2016-08-24 西安交通大学 一种将连续位移转变为冲击载荷的梳子俘能器
CN105897047B (zh) * 2016-04-11 2018-01-05 西安交通大学 一种将连续位移转变为冲击载荷的梳子俘能器
CN110086376A (zh) * 2019-05-07 2019-08-02 湖南工程学院 具有频率和位移放大作用的小型风能采集器
US11736043B2 (en) 2019-08-01 2023-08-22 Katrick Technologies Limited Energy harvesting system and method of manufacture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202652103U (zh) 多层悬臂梁压电发电装置
CN104879269A (zh) 一种漂浮式压电海洋波浪能发电装置
CN109787512B (zh) 一种增大耦合作用的垂直串接排布式压电俘能器
CN107707155A (zh) 一种超宽带高能效压电振动能量收集装置
CN202385032U (zh) 一种基频共振频率可调的悬臂型压电发电机
CN102306821A (zh) 一种液流电池电堆的端板压紧构件
CN203742013U (zh) 双斜波纹金属剪切板阻尼器
CN102983781A (zh) 一种压电振动俘能器
CN213392517U (zh) 一种复合板及风电叶片大梁
CN204190651U (zh) 一种基频可调型回形压电发电装置
CN105304925A (zh) 一种燃料电池电堆装配装置
CN203608115U (zh) 悬臂梁压电发电装置
CN203830273U (zh) 一种建筑用手动式筛子
CN202652104U (zh) 压电发电用双边悬臂梁组件
CN208174575U (zh) 一种双轨圆弧型压电式能量收集器
CN202634318U (zh) 一种压电换能器件及使用该器件的压电发电机
CN201444560U (zh) 可伸缩式母线桥
CN209233747U (zh) 一种压电式声子晶体吸振电采集装置
CN203908086U (zh) 太阳能聚光热发电支架
CN202996962U (zh) 用于铅蓄电池极板均匀、防变形固化架
CN208386441U (zh) 一种环形阵列式的压电俘能器装置
CN203968012U (zh) 一种基于楼梯的压电发电装置
CN205430134U (zh) 一种新型光伏板连接件
CN203615627U (zh) 隔热断桥平板太阳能集热器边框
CN205336157U (zh) 一种鼓形压电发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130102

Termination date: 20150614

EXPY Termination of patent right or utility model