[實用新型]一種環形擠壓壓電發電機

有效

• 申請號: 201320694220.X
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN203675005U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉建國;謝祝輝;黃玉喜
• 申請（專利權）人: 江蘇聯能電子技術有限公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

技術領域

本實用新型屬于壓電發電機技術領域，具體涉及一種環形擠壓壓電發電機。?

背景技術

目前，暫未有環形擠壓壓電發電機產品問世。?

實用新型內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本實用新型的目的是提供一種環形擠壓壓電發電機，以期實現有效提高壓電陶瓷發電效能和工作壽命。?

技術方案：為實現上述發明目的，本實用新型采用的技術方案如下：?

一種環形擠壓壓電發電機，包括限位箱、受力塊、應力環和壓電陶瓷堆；所述的應力環至少有兩個，均設在限位箱內，且應力環的高度高于限位箱；在應力環之間設有接受來自于受力塊的力的壓電陶瓷堆；所述的受力塊設在限位箱頂部，且與應力環相觸。?

所述壓電陶瓷堆由多片壓電陶瓷片疊堆而成。?

所述的壓電陶瓷堆通過連接塊與固定應力環相觸。?

本實用新型的環形擠壓壓電發電機是利用力學原理，通過設計的環形應力環結構，實現壓電陶瓷能夠垂直受力，在外力的作用下，利用壓電陶瓷獨有的壓電特性，也就是利用壓電陶瓷的正壓電效應產生的電荷。為了解決壓電陶瓷發電的效能，本實用新型采取了用陶瓷片堆疊，解決單塊陶瓷電容量偏小和彈性系數小，導致變形量小的缺點，電容量小，存儲電能困難等問題。使得同樣體積下的陶瓷的容量更大，輸出的電荷也愈多。采用環形擠壓壓電技術結構，由于受力垂直和放大俘力作用，使得壓電發電俘能能力大大地提高，從而能夠獲得多的能量。?

有益效果：與現有技術相比，本實用新型的環形擠壓壓電發電機，是針對利用道路通過機動車碾壓壓電陶瓷產生電能而設計的，它克服壓電陶瓷直接受壓不均勻，作用力不垂直、易碎、發電效率不高的缺點，是道路發電理想的解決方案，尤其是邊遠地區，供電不方便的地方使用的理想的清潔能源。具有如下優點：?

（1）壓電發電激發方式：采用環形擠壓方式，在環形應力受到外力的情況下，將外力通過應力環傳送至壓電陶瓷堆上。壓電陶瓷堆在受到外力的作用下，利用壓電陶瓷的正壓電效應產生沿極化方向的電荷。?

（2）壓電發電器件結構：壓電發電采用多層陶瓷堆疊結構形式，增大壓電陶瓷的電?容量，最大限度地發揮壓電陶瓷特長，提高發電效能。?

（3）壓電發電機的整體結構：壓電發電機主要有受力塊、應力環、壓電陶瓷堆、限位箱等四個部份組成；受力塊是將機動車碾壓力傳遞到應力環上，然后再通過應力環將力傳輸到壓電陶瓷上，采用這種結構可以做到傳到壓電陶瓷的力與壓電陶瓷垂直，同時也能避免由于外力過大而損壞壓電陶瓷，確保了壓電發電機的使用壽命。?

（4）能有效提高壓電陶瓷發電效能和工作壽命，具有很好的實用性，能產生較好的經濟效益和社會效應。?

附圖說明

圖1是環形擠壓壓電發電機的結構示意圖；?

圖2是環形擠壓壓電發電機的去除受力塊部件后的俯視圖。?

具體實施方式

下面結合具體附圖進一步闡明本實用新型，本具體實施方式在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，應理解這些方式僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。?

如圖1和圖2所示，環形擠壓壓電發電機，包括限位箱1、受力塊2、應力環3和壓電陶瓷堆4；應力環3至少有2塊，均設在限位箱1內，且應力環3的高度高于限位箱1；在應力環3之間設有接受來自于受力塊2的力的壓電陶瓷堆4；受力塊2設在限位箱1頂部，且與應力環3相觸。其中，壓電陶瓷堆4由多片壓電陶瓷片疊堆而成。應力環3通過螺栓6對壓電陶瓷堆施加預緊力。壓電陶瓷堆4通過連接塊5與應力環3相觸。?

壓電發電機鋪設在路基上，利用道路行走的機動車碾壓所產生的外力，通過受力塊、應力環將外力垂直傳遞到壓電陶瓷堆上。壓電陶瓷在外力的作用下產生變形，由于壓電陶瓷的正壓電效應，會沿著極化方向產生電荷，從而達到發電目的。受力塊主要承受外力，有兩個作用一是受力，由于壓電發電機的核心部分壓電陶瓷體積較小，俘能的能力較小，而受力塊體積相對較大，受力的機會比較大，實際上受力塊起了壓電陶瓷俘能放大器的作用；二是傳遞力，將外力及時地傳遞到應力環上。應力環也是有兩個作用，一是能夠將受力塊傳遞的外力接受下來，迅速地傳遞給壓電陶瓷堆，并且傳遞力垂直于壓電陶瓷堆；二是由于應力環是彈性體，如果出現外力過大的情況，應力環吸收過載能量產生變形，壓電陶瓷堆得到保護。壓電陶瓷堆的作用就是換能，將外力轉化為電能。它是由若干片高性能壓電陶瓷片堆疊而成的，增加壓電陶瓷的電容量，充分發揮壓電陶瓷的特長。?