CN202906785U - 一种压电陶瓷发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压电陶瓷发电装置，包括U型支架，所述U型支架的开口为水平方向，U型支架的侧壁上固定设置有若干块基板，基板上固定设置有压电陶瓷片，基板的端头上设置有球，基板的上方设置有压杆，压杆位于设置在U型支架上壁的孔内，压杆通过回位装置与U型支架的上壁连接。本实用新型有益效果如下：整个压电陶瓷发电装置仅由一个独立的长方体状设备组成，没有复杂的机械连接部件，可以做成独立的模块单元。通过球和弹簧的引入，可以增加单次施力下机械能转化为电能的量，提高了发电效率。本实用新型设计简单合理，能量转化效率高，安装方便，实用价值高。

Description

一种压电陶瓷发电装置

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及到一种压电陶瓷发电装置。

背景技术

随着非可再生资源的不断消耗，尤其是能源危机之后，人们越来越注重可再生能源的发展，在科学技术的帮助下，太阳能、风能、水能等可再生能源得到飞速的发展，但上述可再生能源受到自然环境的影响比较大，只能在比较特定的环境下才能应用，本身存在一定的局限性，且如何将这些可再生能源发出的电量输送到需要能源比较多的城市里一直是困扰研究人员的难题。对于使用能源比较多的城市来说，如何利用城市内本身固有的能源成为现在越来越多的研究人员关注的方向。对于城市来说，本身具有比较多的人流和车流，如何利用这些人流和车流产生能量成为现在研究人员研究的重点，随着科技的进步，人们发现了适用于压电效应的材料，并由此研究出压电发电装置，利用压电发电装置将人流和车流产生的能量转化成电能。压电效应分为正压电效应和逆压电效应。所谓正压电效应是指晶体由于机械应力的作用而使其介质化，并使其表面产生电荷的效应。反之，当外部加电场于晶体时，晶体会产生形变，称之为逆压电效应。压电发电是利用压电材料的正压电效应将机械能装化为电能的过程。压电发电的装置结果简单、无污染、成本低，可广泛应用于微型机电系统，经过改进，也可能用于中小型机电系统中。因此，压电发电装置得到快速的发展。但现有的压电发电装置中存在如何对压电单元施力，以及如何提高单次施力过程中机械能转化为电能的多少的问题，为此研发结构简单、合理、高效、实用的压电陶瓷发电装置很有必要。

实用新型内容

本实用新型提供一种压电陶瓷发电装置，用以解决现有技术中存在压电发电装置结构比较复杂、发电效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种压电陶瓷发电装置，包括U型支架，所述U型支架的开口为水平方向，U型支架的侧壁上固定设置有若干块基板，基板上固定设置有压电陶瓷片，基板的端头上设置有球，基板的上方设置有压杆，压杆位于设置在U型支架上壁的孔内，压杆通过回位装置与U型支架的上壁连接。

优选地，所述压电陶瓷片的一端固定在U型支架的侧壁上。

优选地，所述球通过弹簧分别与U型支架的上壁和下壁连接。

优选地，所述压杆上设有定位环，所述定位环通过回位装置与所述U型支架的上壁连接。

优选地，所述回位装置为弹性片或弹簧。

本实用新型有益效果如下：整个压电陶瓷发电装置仅由一个独立的长方体状设备组成，没有复杂的机械连接部件，可以做成独立的模块单元。通过球和弹簧的引入，可以增加单次施力下机械能转化为电能的量，提高了发电效率。本实用新型设计简单合理，能量转化效率高，安装方便，实用价值高。

附图说明

图1为本实用新型实施例压电陶瓷发电装置的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本实用新型实施例压电陶瓷发电装置的压杆的俯视图。

图中：

1、U型支架；2、基板；3、压电陶瓷片；4、球；5、压杆；6、孔；7、弹簧；8、定位环；9、弹簧。

具体实施方式

如图1-2所示，一种压电陶瓷发电装置，包括U型支架1，所述U型支架1的开口为水平方向，U型支架1的侧壁上固定设置有若干块基板2，基板2上固定设置有压电陶瓷片3，压电陶瓷片3的一端固定在U型支架1的侧壁上，基板2的端头上设置有球4，球4通过弹簧7分别与U型支架1的上壁和下壁连接，基板2的上方设置有压杆5，压杆5位于设置在U型支架1上壁的孔6内，压杆5上设有定位环8，定位环8通过回位装置与所述U型支架1的上壁连接，所述回位装置为弹性片或弹簧9。

如图3所示，在压杆5上设置有定位环8，通过定位环8和U型支架1的配合，将压杆5限制在U型支架1内。

具体使用时，根据图1所示，本实用新型的压电陶瓷片3粘接在基板2上，基板2采用磷青铜，其一端镶嵌固定在U型支架1内，球4为实心球体，固定在基板2的另一端，弹簧7连接球4和U型支架1，压杆5通过弹簧9连接并嵌套在U型支架1内，基板2和压电陶瓷片3的弯曲变形是由压杆5引发的。

当压杆5受到一次外力(车辆碾压、人群踩踏)驱动时，将压迫基板2向下发生弯曲形变，而基板2的向下弯曲形变又带动球4向下发生位移，球4的位移又将使弹簧7发生形变，当压杆5在弹簧9的作用下被拉回原位后，在球4、弹簧7的作用下，基板2和压电陶瓷片3将反向上、向下弯曲变形，从而持续发出电能，提高单次受力时设备的能量利用率，使本设备具有较高的发电量。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种压电陶瓷发电装置，包括U型支架(1)，其特征在于：所述U型支架(1)的开口为水平方向，U型支架(1)的侧壁上固定设置有若干块基板(2)，基板(2)上固定设置有压电陶瓷片(3)，基板(2)的端头上设置有球(4)，基板(2)的上方设置有压杆(5)，压杆(5)位于设置在U型支架(1)上壁的孔(6)内，压杆(5)通过回位装置与U型支架(1)的上壁连接。

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷发电装置，其特征在于：所述压电陶瓷片(3)的一端固定在U型支架(1)的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的压电陶瓷发电装置，其特征在于：所述每个球(4)通过弹簧(7)分别与U型支架(1)的上壁和下壁连接。

4.根据权利要求3所述的压电陶瓷发电装置，其特征在于：所述压杆(5)上设有定位环(8)，所述定位环(8)通过回位装置与所述U型支架(1)的上壁连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的压电陶瓷发电装置，其特征在于：所述回位装置为弹性片或弹簧(9)。

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