[實(shí)用新型]一種充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720986260.X
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN208424236U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄂世舉;包輝煌;金建華;郭壯;任鈺雪;曹建波;夏文俊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號: H02N1/00
• 分類號: H02N1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及一種介電彈性體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。氣缸與伺服缸水平放置固定在工作臺上，氣缸活塞桿和伺服缸推桿用銷連接，保證其中心在一條直線上，充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔通過基座固定在工作臺上，氣缸內(nèi)的氣體經(jīng)由與出氣嘴和進(jìn)氣嘴連接的氣管進(jìn)入充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔，形成一條密閉的氣路通道。通過控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，來實(shí)現(xiàn)充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔的鼓起與收縮，從而使介電彈性體發(fā)電機(jī)電容產(chǎn)生變化，進(jìn)行發(fā)電。該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易維護(hù)和成本低等優(yōu)點(diǎn)。充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)能在非常寬的頻率范圍高效工作，未來應(yīng)用場景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種介電彈性體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

介電彈性體是一種新型的功能性材料，因能量密度高(比傳統(tǒng)壓電材料高出兩個數(shù)量級)，質(zhì)量輕，變形大，價格低以及機(jī)電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)，使得其在發(fā)電領(lǐng)域越來越受重視。從原理上介電彈性體發(fā)電機(jī)是一種具有“三明治”式三層結(jié)構(gòu)的可變電容器，上下兩層是柔性電極，中間是介電彈性體。在偏置電壓下，通過拉伸、收縮介電彈性體即可將施加的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。而充氣式介電彈性體是近幾年新提出的結(jié)構(gòu)：利用介電彈性體薄膜制作成一個容腔，對其進(jìn)行充氣時，介電彈性體薄膜鼓起，表面積增大，厚度變薄，發(fā)電機(jī)的電容增大。在充放氣過程中，偏置電壓下的介電彈性體發(fā)電機(jī)電容發(fā)生變化，從而基于可變電容原理進(jìn)行發(fā)電。充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)能在非常寬的頻率范圍高效工作，未來應(yīng)用場景廣泛。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型涉及充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)，其發(fā)電過程：伺服電機(jī)正向轉(zhuǎn)動，通過齒輪箱帶動伺服缸推桿向前運(yùn)動，從而帶動與其連接的氣缸活塞向后運(yùn)動，將缸體內(nèi)部氣體通過氣管導(dǎo)入充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔內(nèi)，使其充氣鼓起，產(chǎn)生其形變；而伺服電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，通過齒輪箱帶動伺服缸推桿向后運(yùn)動，從而帶動與其連接的氣缸活塞向前運(yùn)動，將充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔內(nèi)氣體通過氣管抽入缸體內(nèi)部，使充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔收縮，恢復(fù)至原始狀態(tài)。通過控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，將氣缸內(nèi)的不可壓縮的氣體注入與抽取發(fā)電機(jī)容腔，來實(shí)現(xiàn)介電彈性體薄膜鼓起與收縮，從而改變薄膜的表面積和厚度的大小，進(jìn)而改變介電彈性體發(fā)電機(jī)的電容，進(jìn)行發(fā)電。

其特征在于：為提升發(fā)電機(jī)發(fā)電效果，介電彈性體封裝時必須使用密封墊圈，從而保證充氣式介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔的氣密性。

其特征在于：采用氣缸左側(cè)布置一個介電彈性體發(fā)電機(jī)容腔，從而提高整體效率。

該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易維護(hù)和成本低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式