[實用新型]一種壓電俘能裝置

有效

• 申請號: 201320082624.3
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN203243248U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 孫春華;張紅兵;尚廣慶;張永康;朱學超
• 申請（專利權）人: 蘇州市職業大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產權代理事務所(普通合伙) 32246
• 代理人: 張一鳴

技術領域

本實用新型涉及壓電俘能領域，特別是涉及一種壓電俘能裝置。?

背景技術

隨著全球氣候變暖的加劇和石油、煤炭、天然氣等不可再生資源的緊缺，人們對新的、可持續的、清潔的可再生能源，投入越來越多的關注。俘獲環境能量成為一種廣泛的開發新能源的方法。目前，俘獲環境能主要以太陽能、風能等自然能的利用為主，但這些受到自然條件的限制，不能穩定地提供能量。而環境中隨處可見振動能，如車輛行駛的路面、機場跑道、網絡節點等。這些振動能的俘獲，將開辟一個可持續的綠色能源新途徑。?

從環境中俘獲振動能，有三種方式：壓電式、靜電式和電磁式。與其它方式相比，壓電式具有俘能效率高、能量密度大、工作可靠、適應性強、無污染、成本低等突出優點，從環境振動或噪聲中提取能量的性能最好，成為從環境機械能獲取電能的一種行之有效的好方法，受到了廣泛的重視。?

采用壓電式俘獲環境振動能，其主要結構為壓電俘能裝置。該裝置利用壓電材料的正壓電效應，將振動能轉化為電能。此裝置的結構形式，直接影響著壓電俘能效率。目前，采用較多的是懸臂式結構。但單懸臂壓電振子，所能俘獲的能量較小。而已有的多懸臂式壓電振子，各個懸臂都是單獨進行俘能，所俘獲電的頻率因結構而異，從而增加了后續處理和控制電路的復雜程度和成本。本專利設計的壓電俘能裝置，采用多懸臂式壓電振子結構，各振子采用一個圓柱體作為配重物。因此，該結構的壓電俘能裝置，可實現從各個壓電振子所俘獲的電具有相同的頻率，可降低控制電路的復雜性。同時，該結構具有懸臂式壓電振子的共同特點，即這種利用慣性自由振動的結構，簡單易行，可將較低頻率的環境振動轉換為高頻率的振動，產生最大的撓曲和柔順系數，具有較長的振動持續時間，可充分吸收環境振動能，壓電俘能效率較高。?

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種壓電俘能裝置，能夠提高壓電裝置的壓電俘能效率，減少后續處理和控制電路的成本和難度。?

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供一種壓電俘能裝置，該裝置包括外環和與外環同軸心的內圓柱，所述外環與內圓柱通過多個壓電俘能振子連接。?

優選的是，所述外環內壁上開有多個外環槽，內圓柱外壁上對應外環槽的位置設有內環槽，壓電俘能振子的兩端分別嵌入外環槽內和內環槽內。?

優選的是，所述壓電俘能振子包括懸臂板和壓電薄膜PVDF，所述壓電薄膜PVDF粘結于懸臂板的側面，且壓電薄膜PVDF的兩端小于懸臂板的長度。?

優選的是，所述懸臂板的兩端分別嵌入外環槽內和內環槽內。?

優選的是，所述內圓柱的高度小于外環的高度。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型一種壓電俘能裝置，解決現有多懸臂壓電俘能器件，所俘獲電的頻率不同，增加后續處理和控制電路的成本和難度問題，且可提高壓電裝置的壓電俘能效率，能夠提高壓電裝置的壓電俘能效率，減少后續處理和控制電路的成本和難度。?

附圖說明

圖1是本實用新型一種壓電俘能裝置的立體結構示意圖；?

圖2是本實用新型一種壓電俘能裝置的外環的結構示意圖；

圖3是本實用新型一種壓電俘能裝置的內環的結構示意圖；

圖4是本實用新型一種壓電俘能裝置的壓電俘能振子的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。?

請參閱圖1至圖4，本實用新型實施例包括：?

一種壓電俘能裝置，該裝置包括外環（1）和與外環（1）同軸心的內圓柱（2），內圓柱（2）的高度小于外環（1）的高度。外環（1）內壁上開有多個外環槽，內圓柱（2）外壁上對應外環槽的位置設有內環槽，壓電俘能振子（3）的兩端分別嵌入外環槽內和內環槽內。

壓電俘能振子（3）包括懸臂板（32）和壓電薄膜PVDF（31），所述壓電薄膜PVDF（31）粘結于懸臂板（32）的側面，且壓電薄膜PVDF（31）的兩端小于懸臂板（32）的長度。所述懸臂板（32）的兩端分別嵌入外環槽內和內環槽內。?

綜上所述，外環槽和內環槽的形狀可以是對應的直角方槽、球形槽或帶圓角的方槽，懸臂板（32）兩端截面形狀與外環槽和內環槽的形狀相同。?

外環（1）、內圓柱（2）和懸臂板（32）的材料可以是金屬或非金屬。?

PVDF壓電薄膜（31）可以粘結于懸臂板（32）的一面或兩面。?