[發(fā)明專利]一種復(fù)雜工況使用的壓電俘能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110549345.2
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113098322B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐榮江;顧昱彬;張致遠;左迎香;李蒙康;唐經(jīng)添
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02N2/00
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 白洪

本發(fā)明涉及壓電俘能器相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)雜工況使用的壓電俘能器，包括俘能器、定位桿、磁吸機構(gòu)、連接板、固定機構(gòu)、導(dǎo)片、彈簧、發(fā)能片、擴能機構(gòu)和連接軸，其中所述俘能器、連接板、導(dǎo)片、彈簧和發(fā)能片由下而上排列固定于所述固定機構(gòu)水平方向的中間位置，其余所述磁吸機構(gòu)、擴能機構(gòu)分別在所述固定機構(gòu)的底部和頂部位置呈左右對稱布置，所述俘能器的上方連接所述定位桿，所述定位桿位于所述連接板的底面，所述連接板通過所述連接軸與所述導(dǎo)片固定，所述彈簧的兩端分別與所述導(dǎo)片和發(fā)能片連接，本發(fā)明的有益效果是利用聲學(xué)黑洞效應(yīng)輔助增強效果，通過中間的輕質(zhì)彈簧放大結(jié)構(gòu)振動，整體四周的固定結(jié)構(gòu)用于加固定位，方便俘能器能夠工作在高強度復(fù)雜環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓電俘能器相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)雜工況使用的壓電俘能器。

背景技術(shù)

發(fā)展新能源已成為我國乃至世界能源戰(zhàn)略的主流，新能源發(fā)電成為未來電力行業(yè)發(fā)展的主題，在中國，可以形成的新能源主要包括水能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿龋强裳h(huán)利用的清潔能源，但這些新能源也會有其相應(yīng)的短板或不利影響，例如，太陽能，其能流密度很低，往往需要面積相當(dāng)大的一套收集裝置和轉(zhuǎn)換設(shè)備，造價較高，其次，太陽能會受到晝夜、季節(jié)等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等氣象因素的影響，使得太陽能發(fā)電的效率比較低。雖然已有基于電磁原理和壓電原理的俘能器，但這樣的俘能器對外界刺激響應(yīng)度低，或者對相應(yīng)的能量源場合并不合適，且長期使用后容易老化。

聲學(xué)黑洞效應(yīng)是利用結(jié)構(gòu)厚度以一定冪函數(shù)形式減小，致使彎曲波的相速度逐漸減小而實現(xiàn)能量逐漸聚集，理想情況下彎曲波波速減小為0從而無法傳遞到結(jié)構(gòu)邊緣，也就不會發(fā)生反射，聲學(xué)黑洞效應(yīng)使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生高能量密度區(qū)域，因此能高效應(yīng)用于能量回收和振動噪聲控制，但是目前使用的基于聲學(xué)黑洞效應(yīng)的壓電俘能器，不便于對裝置進行安裝，不便于對裝置進行能量收集擴大，不便于對裝置進行吸附以防止脫落。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種復(fù)雜工況使用的壓電俘能器，以解決背景技術(shù)中所列舉的問題。

一種復(fù)雜工況使用的壓電俘能器，包括俘能器、定位桿、磁吸機構(gòu)、連接板、固定機構(gòu)、導(dǎo)片、彈簧、發(fā)能片、擴能機構(gòu)和連接軸，其中所述俘能器、連接板、導(dǎo)片、彈簧和發(fā)能片由下而上排列固定于所述固定機構(gòu)水平方向的中間位置，其余所述磁吸機構(gòu)、擴能機構(gòu)分別在所述固定機構(gòu)的底部和頂部位置呈左右對稱布置，所述俘能器的上方連接所述定位桿，所述定位桿位于所述連接板的底面，所述連接板通過所述連接軸與所述導(dǎo)片固定，所述彈簧的兩端分別與所述導(dǎo)片和發(fā)能片連接。

進一步的，所述彈簧的周圍設(shè)置有若干條傳導(dǎo)線，所述傳導(dǎo)線的兩端分別連接著所述導(dǎo)片和發(fā)能片。

進一步的，所述磁吸機構(gòu)還包括卡套、磁吸片和第一固定桿，所述卡套的內(nèi)裝有所述磁吸片，所述卡套的上方連接有與所述連接板固定的第一固定桿。

進一步的，所述固定機構(gòu)包括外框、連接塊和第二固定桿，所述外框的兩側(cè)均焊接有連接塊，前后同側(cè)的所述連接塊之間連接有第二固定桿。

進一步的，所述發(fā)能片的頂面安裝有擴能機構(gòu)，所述擴能機構(gòu)包括擴能塊、卡塊和第三固定桿，所述卡塊焊接在所述固定機構(gòu)的頂面，所述擴能塊通過第三固定桿固定。

進一步的，所述擴能塊材料為多孔硬質(zhì)泡沫，厚度從外向內(nèi)逐漸變厚。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明的有益效果是利用聲學(xué)黑洞效應(yīng)輔助增強效果，通過中間的輕質(zhì)彈簧放大結(jié)構(gòu)振動，整體四周的固定結(jié)構(gòu)用于加固定位，方便俘能器能夠工作在高強度復(fù)雜環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明磁吸機構(gòu)3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明固定機構(gòu)5的結(jié)構(gòu)示意圖；