[發明專利]一種基于渦激振動原理的可控壓電發電裝置

在審

• 申請號: 201910656470.6
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110311590A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 陳威;萬威;晁浩南;張天朋;李江;高越;陳永生
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;F03B13/00;F03B13/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王杰

1.一種基于渦激振動原理的可控壓電發電裝置，其特征在于，包括渦激振動俘獲系統、能量轉換系統和壓電發電儲能系統；

所述渦激振動俘獲系統包括固定桁架、圓柱鈍體和可移動桁架；所述固定桁架有兩個，相對設置于水流兩側，固定桁架的內側面開設有安裝槽，固定桁架的外側面開設有滑槽導軌；所述圓柱鈍體水平設置于兩個固定桁架之間，圓柱鈍體的中間部分為大直徑柱體、兩端部為小直徑柱體；所述可移動桁架水平設置于兩個固定桁架之間、位于圓柱鈍體上方，可移動桁架的兩端依次穿過所述固定桁架的安裝槽和滑槽導軌，并能沿滑槽導軌上下移動；所述固定桁架的安裝槽內設有豎向排列的第一非線性彈簧和第二非線性彈簧，所述第一非線性彈簧的上端與所述可移動桁架固定連接、下端與所述圓柱鈍體的端部固定連接，所述第二非線性彈簧的下端與安裝槽的下端面固定連接、上端與所述圓柱鈍體的端部固定連接；

所述能量轉換系統包括傳遞桿和支撐薄板，所述傳遞桿與所述圓柱鈍體固定連接，傳遞桿豎直穿過所述支撐薄板；

所述壓電發電儲能系統包括壓電陶瓷片、電路箱、LED燈泡、功率表和蓄電池，所述壓電陶瓷片與傳遞桿連接，發生垂向的振動變形，產生正負電荷；所述LED燈泡固定在電路箱上，與蓄電池、功率表以及電路箱內電路形成采集電路。

2.根據權利要求1所述的基于渦激振動原理的可控壓電發電裝置，其特征在于，所述渦激振動俘獲系統還包括圓形腹板，所述圓形腹板有兩個，分別固定安裝于所述圓柱鈍體的大直徑柱體與小直徑柱體的過渡處，所述傳遞桿的下端分別與兩個圓形腹板固定連接。

3.根據權利要求1所述的基于渦激振動原理的可控壓電發電裝置，其特征在于，所述可移動桁架的兩端設有螺栓結構，可移動桁架移動至合適的位置后通過緊固螺帽與端部螺栓連接進行固定。

4.根據權利要求1所述的基于渦激振動原理的可控壓電發電裝置，其特征在于，所述采集電路由壓電振子模塊、AC-DC整流橋模塊、濾波電容模塊、DC-DC降壓轉換器模塊、功率監控模塊、采集儲能模塊組成；所述壓電振子模塊包括壓電陶瓷片；所述AC-DC整流橋模塊由四個二極管D1、D2、D3和D4組成；所述濾波電容模塊包括電容C1；所述DC-DC降壓轉換器模塊包括包含NMOS管、電感L、電容C2和二極管D5；所述功率監控模塊由功率表和電阻R1組成；所述采集儲能模塊包括電阻R2、LED燈泡和蓄電池。

5.根據權利要求1所述的基于渦激振動原理的可控壓電發電裝置，其特征在于，所述壓電發電儲能系統還包括支撐厚板，所述電路箱、功率表和蓄電池固定于支撐厚板上。