[發明專利]一種基于柔性主梁的三維環形寬頻壓電振動能量采集結構

有效

• 申請號: 202011623947.X
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112769354B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 王瑩;陳名;陳力榮
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

1.一種基于柔性主梁的三維環形寬頻壓電振動能量采集結構，其特征在于：包括有柔性主梁（1）、第一壓電采集棒（2）、第二壓電采集棒（3）、第三壓電采集棒（4）、壓電采集片（5），所述柔性主梁（1）為環形結構，中部開有圓孔；所述第一壓電采集棒（2）沿柔性主梁（1）的軸線方向，垂直粘結固定于柔性主梁（1）的環形上表面，所述第二壓電采集棒（3）沿徑向分布，一端嵌入固定于柔性主梁（1）的環形外側壁，另一端指向環形外側，所述壓電采集片（5）的形狀呈平面放射狀，末端嵌入固定在柔性主梁（1）的內圈，中部表面采用AB膠粘結固定在第三壓電采集棒（4）的底部，所述第一壓電采集棒（2）及第二壓電采集棒（3）包括有主芯（6）、柔性壓電層（7）及柔性導電層（9），所述主芯（6）為圓柱結構，所述柔性導電層（9）包覆于主芯（6）的側部表面，所述柔性壓電層（7）粘貼于柔性導電層（9）的下部外表面。

2.根據權利要求1所述的一種基于柔性主梁的三維環形寬頻壓電振動能量采集結構，其特征在于：所述第三壓電采集棒（4）包括有主芯（6）、柔性壓電層（7）及柔性導電層（9），所述主芯（6）為圓柱結構，所述柔性導電層（9）包覆于主芯（6）的側部表面，所述柔性壓電層（7）粘貼于柔性導電層（9）的下部外表面，所述主芯（6）的末端長度超出柔性導電層（9）及柔性壓電層（7）。

3.根據權利要求1所述的一種基于柔性主梁的三維環形寬頻壓電振動能量采集結構，其特征在于：所述壓電采集片（5）包括有基板（8）和柔性壓電層（7），所述柔性壓電層（7）使用導電銀膠粘貼在基板（8）的末端上表面，且與第三壓電采集棒（4）不接觸。

4.根據權利要求1所述的一種基于柔性主梁的三維環形寬頻壓電振動能量采集結構，其特征在于：所述第一壓電采集棒（2）、第二壓電采集棒（3）的個數均不小于1。

5.根據權利要求1所述的一種基于柔性主梁的三維環形寬頻壓電振動能量采集結構，其特征在于：所述柔性主梁（1）選用PDMS、聚甲基丙烯酸甲酯和天然橡膠中的一種。

6.根據權利要求3所述的一種基于柔性主梁的三維環形寬頻壓電振動能量采集結構，其特征在于：所述主芯（6）選用PDMS、聚甲基丙烯酸甲酯和天然橡膠中的一種，所述柔性壓電層（7）選用PVDF、PZT和ZnO中的一種，所述基板（8）選用鋁和銅中的一種，所述柔性導電層（9）選用鋁箔和銅箔中的一種。