[實(shí)用新型]面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720042175.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN206422676U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程廷海;付賢鵬;盧曉暉;喬永祿;陳茜炎;孫浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K35/02
• 分類號(hào): H02K35/02;H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)，屬于低功耗電子設(shè)備供能技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的智能化水平要求不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合程度也越來越高，大量的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等低功耗用電器在機(jī)械制造裝備領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等低功耗用電器進(jìn)行穩(wěn)定、可靠的持續(xù)供電，是保證物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等低功耗器件正常工作的前提。當(dāng)前機(jī)械制造領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等低功耗器件供能方式主要有電路直接供電和化學(xué)電池供電兩種方式。其中，電路直接供電方式導(dǎo)致系統(tǒng)布線復(fù)雜等問題，而化學(xué)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(huán)境污染等不足。因此，需研究一種用于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等低功耗器件供能的新型能源供給技術(shù)以解決傳統(tǒng)供能技術(shù)所帶來的諸多弊端。

利用壓電材料的壓電效應(yīng)和導(dǎo)體的電磁感應(yīng)現(xiàn)象俘獲環(huán)境微能源，并將其轉(zhuǎn)化為電能的環(huán)境能源收集技術(shù)，由于其具有能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔無污染以及使用壽命長等優(yōu)勢，成為微能源轉(zhuǎn)化與供給技術(shù)的研究熱點(diǎn)。氣體動(dòng)能是工業(yè)生產(chǎn)中大量存在的能量形式，其具備安全清潔可再生等優(yōu)勢。因此，合理利用工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的氣體能量，結(jié)合壓電效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象將氣體能量轉(zhuǎn)化為電能為物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等低功耗器件供能，可有效解決傳統(tǒng)電路供電帶來的布線復(fù)雜及化學(xué)電池供電帶來的需定期更換、污染環(huán)境等問題，對(duì)提高工業(yè)制造裝備技術(shù)的智能化水平具有促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決工業(yè)環(huán)境中低功耗用電器傳統(tǒng)供電方式布線復(fù)雜、污染環(huán)境等技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開一種面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)，為低功耗用電器提供一種功率大、效率高的供能裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

所述面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)包括腔體結(jié)構(gòu)、腔體端蓋和壓電組件、活塞、磁體、線圈；所述腔體結(jié)構(gòu)一側(cè)端部設(shè)置有外螺紋一，所述腔體結(jié)構(gòu)的外螺紋一中心位置設(shè)有通孔，所述腔體結(jié)構(gòu)另一側(cè)端部中心位置設(shè)有圓形凹槽，其用于實(shí)現(xiàn)腔體端蓋中凸緣的安裝布置，所述腔體結(jié)構(gòu)中心位置設(shè)有內(nèi)螺紋，其用于與腔體端蓋的外螺紋二旋合連接，實(shí)現(xiàn)腔體結(jié)構(gòu)與腔體端蓋的緊固連接，所述腔體結(jié)構(gòu)外部設(shè)有環(huán)形槽，其用于線圈的布置；所述腔體端蓋側(cè)端部設(shè)有n個(gè)圓形沉孔，n為大于等于1的正整數(shù)，其用于實(shí)現(xiàn)壓電組件的安裝布置，所述腔體端蓋一側(cè)端部還設(shè)置有導(dǎo)線孔，其用于實(shí)現(xiàn)壓電組件導(dǎo)線的引出，所述腔體端蓋另一側(cè)中心位置設(shè)有內(nèi)六角盲孔，其用于方便腔體端蓋與腔體結(jié)構(gòu)的安裝，所述腔體端蓋外圓周表面設(shè)置有外螺紋二，其用于與腔體結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋旋合連接，實(shí)現(xiàn)腔體結(jié)構(gòu)與腔體端蓋的緊固連接，所述腔體端蓋外圓周表面靠近內(nèi)六角盲孔側(cè)還設(shè)置有凸緣，其用于與腔體結(jié)構(gòu)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(shè)置的圓形沉孔一側(cè)端部平面膠粘連接。所述活塞由活塞板和密封環(huán)組成，所述活塞安裝于腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)，將腔體結(jié)構(gòu)分成兩個(gè)腔，所述磁體與活塞中心軸重合放置，并膠粘連接，以實(shí)現(xiàn)兩者的固定，所述線圈安裝于腔體結(jié)構(gòu)外部設(shè)有的環(huán)形槽。

本實(shí)用新型的有益效果是：在不影響工業(yè)生產(chǎn)的情況下，俘獲工業(yè)氣體能量，并將之轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過整流存儲(chǔ)可為工業(yè)環(huán)境中低功耗用電器進(jìn)行供能，可以解決低功耗用電器傳統(tǒng)供能方式帶來的一系列問題，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔無污染以及使用壽命長等優(yōu)勢；利用壓電效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象復(fù)合發(fā)電，可有效提高俘能器發(fā)電量，在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)等低功耗電子器件供能技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1 所示為本實(shí)用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 所示為本實(shí)用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)中腔體結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖3 所示為本實(shí)用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)中腔體結(jié)構(gòu)的左視圖；

圖4 所示為本實(shí)用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)中腔體端蓋的剖視圖；

圖5 所示為本實(shí)用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)中腔體端蓋的左視圖；

圖6所示為本實(shí)用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)中壓電組件的左視圖；

圖7 所示為本實(shí)用新型提出的面向低功耗傳感器供能的壓差驅(qū)動(dòng)式混合發(fā)電機(jī)中壓電組件的剖視圖；