[發明專利]一種壓電振動能量采集裝置

有效

• 申請號: 201810564430.4
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108400724B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 王光慶;王學保;李秀玲
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種壓電振動能量采集裝置，其特征在于，包括：懸臂梁雙晶壓電振子(1)、質量塊(2)、第一線性彈簧(3)、第二線性彈簧(4)、基座(5)、第一鉸鏈(7)、第二鉸鏈(8)和第三鉸鏈(9)；

所述基座(5)包括第一支撐板(51)、底座(52)和第二支撐板(53)；所述第一支撐板(51)固定連接于所述底座(52)的一端，且與所述底座(52)垂直；所述第二支撐板(53)活動連接于所述底座(52)的另一端，且與所述底座(52)垂直；所述第二支撐板(53)在所述底座(52)上沿著水平方向左、右移動；

所述懸臂梁雙晶壓電振子(1)的一端固定連接于所述第一支撐板(51)上，另一端粘結所述質量塊(2)；

所述質量塊(2)的中心設置有所述第一鉸鏈(7)；所述第一鉸鏈(7)分別連接所述第一線性彈簧(3)的一端和所述第二線性彈簧(4)的一端；

所述第二支撐板(53)上分別設置所述第二鉸鏈(8)和所述第三鉸鏈(9)；所述第二鉸鏈(8)連接所述第一線性彈簧(3)的另一端；所述第三鉸鏈(9)連接所述第二線性彈簧(4)的另一端；

所述第一鉸鏈(7)、所述第二鉸鏈(8)和所述第三鉸鏈(9)位于同一豎直平面內，且構成一個等腰三角形，所述第二鉸鏈(8)和所述第三鉸鏈(9)關于所述懸臂梁雙晶壓電振子(1)對稱分布于所述第二支撐板(53)上；

所述懸臂梁雙晶壓電振子(1)包括金屬基板(101)、第一壓電陶瓷(102)和第二壓電陶瓷(103)；所述第一壓電陶瓷(102)和所述第二壓電陶瓷(103)的大小相同，極化方向相反；所述第一壓電陶瓷(102)粘結于所述金屬基板(101)的上表面，所述第二壓電陶瓷(103)粘結于所述金屬基板(101)的下表面；

所述第一鉸鏈(7)與所述第二鉸鏈(8)和所述第三鉸鏈(9)之間的水平間距d通過左右移動所述第二支撐板(53)可調；所述第二鉸鏈(8)與所述第三鉸鏈(9)之間的垂直間距2d_g通過上下移動所述第二鉸鏈(8)和所述第三鉸鏈(9)可調；

所述第一線性彈簧(3)、所述第二線性彈簧(4)均與水平方向呈α夾角，所述α夾角通過左右移動所述第二支撐板(53)以及上下移動所述第二鉸鏈(8)和所述第三鉸鏈(9)可調，且小于或等于90度。

2.根據權利要求1所述的壓電振動能量采集裝置，其特征在于，還包括螺釘(6)，所述螺釘(6)用于固定連接所述懸臂梁雙晶壓電振子(1)和所述第一支撐板(51)。

3.根據權利要求1所述的壓電振動能量采集裝置，其特征在于，所述懸臂梁雙晶壓電振子(1)通過環氧膠粘結所述質量塊(2)。

4.根據權利要求1所述的壓電振動能量采集裝置，其特征在于，所述第一壓電陶瓷(102)通過環氧膠粘結于所述金屬基板(101)的上表面，所述第二壓電陶瓷(103)通過環氧膠粘結于所述金屬基板(101)的下表面。

5.根據權利要求1所述的壓電振動能量采集裝置，其特征在于，所述第一線性彈簧(3)和所述第二線性彈簧(4)的剛度與所述懸臂梁雙晶壓電振子(1)的等效剛度相同。