CN203593081U - 利用自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置 - Google Patents
利用自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置 Download PDFInfo
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Abstract
利用自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置包括齿轮，自行车架，压电材料发电机构，控制箱体。齿轮通过过盈配合固定在自行车后轴上，压电材料发电机构和控制箱体通过螺栓连接固定在自行车架上。采用压电材料发电机构，成本低、维护费用少，结构简单，无需复杂的器件，输出能量密度大，无需外加电源驱动。采用两组压电材料发电机构，可以有效的提高自行车轮转动能的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及压电材料发电装置，特别是涉及利用自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置。
背景技术
自行车作为一种简单的代步工具，已经广泛使用。但在夜间行驶时，可能会因为光线问题，其他行人或者交通车辆无法在较远的地方观察到骑行中的自行车，从而造成交通事故。在自行车相关部位安装信号灯是十分必要的，但是现在人们经常使用的信号灯采用纽扣电池功能，存在使用寿命短，价格高等缺陷。直接利用自行车产生能量供能国内外也已经进行研究，例如中国专利TW090213472，公开了一种装设于车轮轮轴且自行发电以点亮LED灯或者警示灯之自行车电磁式发电机。但是该装置的整体器件的结构尺寸对磁通量的影响也是比较大，这导致器件的输出电压较小。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，利用压电材料的压电效应，提供一种高效利用行驶中的自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
包括齿轮、自行车架、压电材料发电机构、控制箱体；齿轮通过过盈配合固定在自行车后轴上，压电材料发电机构和控制箱体通过螺栓连接固定在自行车架上。
上述技术方案中，所述的压电材料发电机构包括悬臂梁支撑板、压电材料和质量块；悬臂梁支撑板一端固定在自行车架上，压电材料粘贴在悬臂梁支撑板的上下表面，质量块固定在悬臂梁支撑板的自由端。
上述技术方案中，所述的控制箱体包括防反充二极管、直流稳压器、蓄电池组、警示灯与控制器；控制器与防反充二极管、直流稳压器、蓄电池组、警示灯分别相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
（1）本实用新型采用压电材料发电机构，成本低、维护费用少，结构简单，无需复杂的器件，输出能量密度大，无需外加电源驱动。
（2）本实用新型采用两组压电材料发电机构，可以有效的提高自行车轮转动机械能的的利用率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1.齿轮，2.自行车架，3.后轴，4.压电材料发电机构，5.悬臂梁支撑板，6.压电材料，7.质量块，8.控制箱体，9.控制器，10.防反充二极管，11.直流稳压器，12.蓄电池组，13.警示灯。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详述，但不限于本实施例所叙述的具体结构。
如图1所示，压电材料发电机构4包括悬臂梁支撑板5、压电材料6与质量块7。压电材料发电机构固定在自行车架2上，悬臂梁支撑板5材料为铍青铜，压电材料6为PZT-5h，质量块7材料为镍。压电材料6和质量块7通过胶水粘贴在悬臂梁支撑板5的表面，压电材料6表面贴有电极和引出导线，两个悬臂梁表面上粘贴的压电材料通过并联的方式连接在电路中。
齿轮1通过过盈配合固定在自行车后轴2上，自行车在行驶过程中后轴2带动齿轮1旋转，齿轮1的齿顶部对悬臂梁的自由端敲击，激励悬臂梁上下振动，压电材料6由于压电效应产生电能，并通过导线、防反充二极管10、直流稳压器11，储存在蓄电池组12中，通过控制器9的控制，蓄电池组12对警示灯13供能，使其发光。
Claims (3)
1.利用自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置，其特征在于：包括齿轮（1），自行车架（2），压电材料发电机构（4），控制箱体（8）；齿轮（1）通过过盈配合固定在自行车后轴（3）上，压电材料发电机构（4）和控制箱体(8)通过螺栓连接固定在自行车架（2）上。
2.根据权利要求1所述的利用自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置，其特征在于：所述的压电材料发电机构（4）包括悬臂梁支撑板（5）、压电材料（6）与质量块（7）；悬臂梁支撑板（5）一端固定在自行车架（2）上，压电材料（6）粘贴在悬臂梁支撑板的上下表面，质量块（7）固定在悬臂梁支撑板（5）的自由端。
3.根据权利要求1或2 所述的利用自行车轮转动机械能驱动压电材料发电装置，其特征在于：所述的控制箱体（8）包括防反充二极管（10）、直流稳压器（11）、蓄电池组（12）、警示灯（13）与控制器（9）；控制器（9）与防反充二极管（10）、直流稳压器（11）、蓄电池组（12）、警示灯（13）分别相连并对它们产生控制。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105897048A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-24 | 重庆大学 | 一种具有较宽谐振频带的压电发电装置 |
| CN106411179A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-02-15 | 西北农林科技大学 | 一种人类活动能量的蓄积利用装置 |
| CN107482951A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-15 | 陕西科技大学 | 一种自行车轻便式压电陶瓷发电装置及其系统 |
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