[實用新型]面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機

有效

• 申請號: 201720042175.8
• 申請日: 2017-01-15
• 公開（公告）號: CN206422676U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 程廷海;付賢鵬;盧曉暉;喬永祿;陳茜炎;孫浩
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機，屬于低功耗電子設備供能技術領域。

背景技術

隨著人們對工業生產技術的智能化水平要求不斷提高，工業生產技術與物聯網技術的融合程度也越來越高，大量的物聯網節點等低功耗用電器在機械制造裝備領域得到廣泛應用。目前，對物聯網節點等低功耗用電器進行穩定、可靠的持續供電，是保證物聯網節點等低功耗器件正常工作的前提。當前機械制造領域的物聯網節點等低功耗器件供能方式主要有電路直接供電和化學電池供電兩種方式。其中，電路直接供電方式導致系統布線復雜等問題，而化學電池供電方式則存在電池使用壽命有限、需定期更換以及環境污染等不足。因此，需研究一種用于物聯網節點等低功耗器件供能的新型能源供給技術以解決傳統供能技術所帶來的諸多弊端。

利用壓電材料的壓電效應和導體的電磁感應現象俘獲環境微能源，并將其轉化為電能的環境能源收集技術，由于其具有能量轉換效率高、清潔無污染以及使用壽命長等優勢，成為微能源轉化與供給技術的研究熱點。氣體動能是工業生產中大量存在的能量形式，其具備安全清潔可再生等優勢。因此，合理利用工業生產環境中的氣體能量，結合壓電效應和電磁感應現象將氣體能量轉化為電能為物聯網節點等低功耗器件供能，可有效解決傳統電路供電帶來的布線復雜及化學電池供電帶來的需定期更換、污染環境等問題，對提高工業制造裝備技術的智能化水平具有促進作用。

發明內容

為解決工業環境中低功耗用電器傳統供電方式布線復雜、污染環境等技術問題，本實用新型公開一種面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機，為低功耗用電器提供一種功率大、效率高的供能裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：

所述面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機包括腔體結構、腔體端蓋和壓電組件、活塞、磁體、線圈；所述腔體結構一側端部設置有外螺紋一，所述腔體結構的外螺紋一中心位置設有通孔，所述腔體結構另一側端部中心位置設有圓形凹槽，其用于實現腔體端蓋中凸緣的安裝布置，所述腔體結構中心位置設有內螺紋，其用于與腔體端蓋的外螺紋二旋合連接，實現腔體結構與腔體端蓋的緊固連接，所述腔體結構外部設有環形槽，其用于線圈的布置；所述腔體端蓋側端部設有n個圓形沉孔，n為大于等于1的正整數，其用于實現壓電組件的安裝布置，所述腔體端蓋一側端部還設置有導線孔，其用于實現壓電組件導線的引出，所述腔體端蓋另一側中心位置設有內六角盲孔，其用于方便腔體端蓋與腔體結構的安裝，所述腔體端蓋外圓周表面設置有外螺紋二，其用于與腔體結構的內螺紋旋合連接，實現腔體結構與腔體端蓋的緊固連接，所述腔體端蓋外圓周表面靠近內六角盲孔側還設置有凸緣，其用于與腔體結構的圓形凹槽配合連接。所述壓電組件包括圓形壓電陶瓷片和金屬基板，所述圓形壓電陶瓷片采用d31模式，所述金屬基板為圓形金屬彈性體，所述金屬基板與圓形壓電陶瓷片膠粘連接，使二者幾何中心重合，所述壓電組件與腔體端蓋設置的圓形沉孔一側端部平面膠粘連接。所述活塞由活塞板和密封環組成，所述活塞安裝于腔體結構內，將腔體結構分成兩個腔，所述磁體與活塞中心軸重合放置，并膠粘連接，以實現兩者的固定，所述線圈安裝于腔體結構外部設有的環形槽。

本實用新型的有益效果是：在不影響工業生產的情況下，俘獲工業氣體能量，并將之轉化為電能，經過整流存儲可為工業環境中低功耗用電器進行供能，可以解決低功耗用電器傳統供能方式帶來的一系列問題，具有能量轉換效率高、清潔無污染以及使用壽命長等優勢；利用壓電效應和電磁感應現象復合發電，可有效提高俘能器發電量，在物聯網節點等低功耗電子器件供能技術領域具有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1 所示為本實用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機結構示意圖；

圖2 所示為本實用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機中腔體結構的剖視圖；

圖3 所示為本實用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機中腔體結構的左視圖；

圖4 所示為本實用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機中腔體端蓋的剖視圖；

圖5 所示為本實用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機中腔體端蓋的左視圖；

圖6所示為本實用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機中壓電組件的左視圖；

圖7 所示為本實用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅動式混合發電機中壓電組件的剖視圖；