[發明專利]二維壓電能量回收裝置及方法

有效

• 申請號: 201910362591.X
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109936308B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 徐青松;吳澤浩
• 申請（專利權）人: 珠海澳大科技研究院;澳門大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

1.二維壓電能量回收裝置，包括本體，所述本體由頂蓋和基座蓋合而成，其特征在于：

所述本體內具有容納腔，所述容納腔內設置有能量回收機構、至少兩組滑動導向機構、至少兩組力傳導機構，至少兩組所述滑動導向機構固定安裝于所述基座的兩側，所述力傳導機構的一端與所述能量回收機構連接，所述力傳導機構的另一端與所述頂蓋連接，當所述頂蓋接收到二維輸入力時，所述能量回收機構沿所述滑動導向機構的軸向移動；

所述能量回收機構包括壓電元件以及壓力放大器，所述壓電元件的兩端與所述壓力放大器的壓力輸出端連接。

2.根據權利要求1所述的二維壓電能量回收裝置，其特征在于：

所述壓電元件為單個壓電陶瓷堆。

3.根據權利要求1所述的二維壓電能量回收裝置，其特征在于：

所述壓力放大器為兩級菱形柔性壓力放大器。

4.根據權利要求1至3任一項所述的二維壓電能量回收裝置，其特征在于：

所述力傳導機構包括至少兩個力傳導部，所述力傳導部固定連接于所述壓力放大器的壓力輸入端。

5.根據權利要求4所述的二維壓電能量回收裝置，其特征在于：

所述力傳導機構具有卡槽結構，所述卡槽結構的內部輪廓與所述力傳導部的外部輪廓相匹配。

6.根據權利要求5所述的二維壓電能量回收裝置，其特征在于：

所述力傳導部為圓錐頭。

7.根據權利要求5所述的二維壓電能量回收裝置，其特征在于：

所述卡槽結構為圓錐槽結構。

8.二維壓電能量回收方法，應用于如權利要求1至7任一項所述的二維壓電能量回收裝置，其特征在于，該方法包括：

當頂蓋接收到二維輸入力時，所述頂蓋將所述二維輸入力傳遞至力傳導機構，所述力傳導機構通過力傳導部將所述二維輸入力傳遞至能量回收機構的壓力放大器的兩個壓力輸入端，所述二維輸入力經由所述壓力放大器進行壓力放大后施加至壓電元件的兩端，所述壓電元件通過正壓電效應產生電能，即可完成二維輸入力的能量回收。

9.根據權利要求8所述的能量回收方法，其特征在于：

當所述力傳導部將所述二維輸入力傳遞至壓力放大器的兩個壓力輸入端后，由所述力傳導部將Y或Z方向的力分量轉變為沿X方向的力分量，由所述力傳導部沿X方向的力分量驅動所述壓力放大器的兩個壓力輸入端分別沿X方向和(-X)方向往中心方向移動，即X方向的力分量經由所述壓力放大器放大之后分別施加至所述壓電元件的兩端。