CN206650601U - 一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置 - Google Patents
一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，包括截面积为四边形的密封柱形外壳，密封柱形外壳内设置有压电悬臂梁，且密封柱形外壳相对两侧的外侧面上设置有弹性连接件；所述压电悬臂梁包括连接在密封外壳内且轴向设置的基片，基片的上部连接有压电陶瓷片，压电陶瓷片的形状为柱形，且基片下部设置有质量块，质量块的重量为0.1‑1.5kg。本实用新型设计合理，将机械能转化为可供低耗能产品工作的电源，基片的截面为四边形的结构，能量密度和机电转换效率高，无电磁干扰，易于制作成型，无污染，易于实现微型化，寿命长等特点，可以为低耗能产品的供能，从而缓解能源短缺问题。
Description
技术领域
本实用新型属于发电装置领域，具体地说，涉及一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置。
背景技术
由于全球传统能源问题及环境保护问题，众多学者开始研究各种可替代、绿色能量收集方式。由于压电材料以及压电发电等俘能器的发展促进了学者们研究更加方便，更加高效的俘能装置为微机电系统、执行器以及无线传感器和一些健康检测设备供电。周围环境中到处都存在着机械振动，根据共振和涡街的原理将振动能量转化电能并进行能量收集，可以为水下无线传感器等低耗能产品供能。
涡激振动是自然界中最普通的一种物理现象，也是一种典型的自激振动，广泛存在于流体运动中。当流体经过钝体时会产生周期性旋涡脱落，形成涡街，使结构受到与流向垂直的周期性气动力，进而激发结构的横向振动。
压电式振动能量收集技术是利用压电材料或器件将周围环境或者气动弹性振动能量转换为电能的技术，其结构简单，能量密度和机电转换效率高，无电磁干扰，易于制作成型，无污染，易于实现微型化，寿命长等特点，成为很多学者们研究的热门话题。如果利用压电材料将涡激振动能量转换为电能，则可以为低耗能产品的供能，从而缓解能源短缺问题。
所以，对于技术人员来说，亟待解决的问题是开发一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，截面为四边形的结构设计合理，能量密度和机电转换效率高，无电磁干扰，易于制作成型，无污染，易于实现微型化，寿命长等特点，可以为低耗能产品的供能，从而缓解能源短缺问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，截面为四边形的结构设计合理，能量密度和机电转换效率高，无电磁干扰，易于制作成型，无污染，易于实现微型化，寿命长等特点，可以为低耗能产品的供能，从而缓解能源短缺问题。
为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，其特征在于：包括截面积为四边形的密封柱形外壳，密封柱形外壳内设置有压电悬臂梁，且密封柱形外壳相对两侧的外侧面上设置有弹性连接件。
作为一种优化的技术方案，所述密封柱形外壳为密封设计，且为双层设计。
作为一种优化的技术方案，所述压电悬臂梁包括连接在密封外壳内且轴向设置的基片，基片的上部连接有压电陶瓷片，压电陶瓷片的形状为柱形，且基片下部设置有质量块，质量块的重量为0.1-1.5kg。
作为一种优化的技术方案，所述基片为矩形铜基片。
作为一种优化的技术方案，所述弹性连接件为弹簧或者弹性柱，每个侧面上设置有两个弹性连接件。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的截面为四边形的结构设计合理，能量密度和机电转换效率高，无电磁干扰，易于制作成型，无污染，易于实现微型化，寿命长等特点，可以为低耗能产品的供能，从而缓解能源短缺问题。
同时下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例：
如图1所示，一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，包括截面积为四边形的密封柱形外壳2，密封柱形外壳2内设置有压电悬臂梁，且密封柱形外壳相对两侧的外侧面上设置有弹性连接件1。
在本实施例中，所述密封柱形外壳2为密封设计，且为双层设计。
所述压电悬臂梁包括连接在密封外壳内且轴向设置的基片3，基片3的上部连接有压电陶瓷片4，压电陶瓷片的形状为柱形，且下部设置有质量块5。为了更好的实现重量块的功能，质量块的重量为0.1-1.5kg。
在本实施例中，所述基片3为矩形铜基片。所述弹性连接件1为弹簧或者弹性柱，每个侧面上设置有两个弹性连接件。
本实用新型的截面为四边形的结构设计合理，能量密度和机电转换效率高，无电磁干扰，易于制作成型，无污染，易于实现微型化，寿命长等特点，可以为低耗能产品的供能，从而缓解能源短缺问题。
本实用新型适用频带相对于其他装置而言有相当大的提高，如过在装置前加上圆柱或其他形状的柱子，可以进一步提高频带范围。
本实用新型采用内置压电片，这样就可以解决其他装置存在的绝缘侵蚀问题，可以提高装置的使用寿命，降低成本。
相对于外置压电片的装置来说，本实用新型又有以下优势：提高了对所处环境的侵蚀的抵抗性，延长寿命，节约成本；可以大幅度减少流场对装置的影响，确保装置的稳定运行。
本实用新型的设计可以在多自由度的状态下工作，较之其他类型有更大适用范围，可以实现一套装置多出使用，资源利用率得以提高。
本实用新型不局限于上述的优选实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或者相近似的技术方案，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，其特征在于：包括截面积为四边形的密封柱形外壳，密封柱形外壳内设置有压电悬臂梁，且密封柱形外壳相对两侧的外侧面上设置有弹性连接件；所述压电悬臂梁包括连接在密封外壳内且轴向设置的基片，基片的上部连接有压电陶瓷片，压电陶瓷片的形状为柱形，且基片下部设置有质量块，质量块的重量为0.1-1.5kg，所述密封柱形外壳为密封设计，且为双层设计。
2.根据权利要求1所述的柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，其特征在于：所述基片为矩形铜基片。
3.根据权利要求1所述的柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置，其特征在于：所述弹性连接件为弹簧或者弹性柱，每个侧面上设置有两个弹性连接件。
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| CN201621496385.6U CN206650601U (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种柱形悬空压电悬臂梁时均流振动发电装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN206650601U true CN206650601U (zh) | 2017-11-17 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112653353A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-13 | 重庆大学 | 一种微小型压电式风力发电装置 |
| CN112701871A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-23 | 重庆大学 | 一种微小型电磁式风力发电装置 |
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2016
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