[發明專利]一種Z型梁結構的壓電式振動能量采集裝置

在審

• 申請號: 202210115839.4
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114785190A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 魏莎;施海天;李旭龍;丁虎;陳立群
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種Z型梁結構的壓電式振動能量采集裝置，其特征在于，包括：多段直梁和壓電層構成的壓電能量采集電路，所述壓電能量采集電路中的多段直梁通過輪盤轉角結構首尾相連，其中第一直梁的一端為固定端，最末一段直梁的尾端為自由端，當所述的第一直梁的固定端受到外激勵振動時，將振動傳遞至其他多段直梁，固定在直梁上的壓電層晶體會發生變形，由此產生電能。

2.根據權利要求1所述的Z型梁結構的壓電式振動能量采集裝置，其特征在于，所述的多段直梁包括第一直梁(1)、第二直梁(2)、第三直梁(3)，第一直梁(1)的起始端(13)為固定約束，第一直梁(1)末端具有兩個圓柱形通孔環，通孔環的直徑與銷釘(4)相同；第二直梁(2)的起始端中部有一個圓柱形通孔環，與第一直梁(1)的末端兩個圓柱形通孔環對接后用銷釘(4)固定；第二直梁(2)的末端具有兩個與第一直梁(1)末端相同的圓柱形通孔環，第三直梁(3)的起始端中部有一圓柱通孔環，與第二直梁(2)的末端兩個圓柱形通孔環對接后用銷釘(4)固定；第三直梁(3)的末端為自由端。

3.根據權利要求1所述的Z型梁結構的壓電式振動能量采集裝置，其特征在于，所述的壓電層包括第一壓電層(10)，第二壓電層(11)，第三壓電層(12)；第一壓電層(10)平鋪于第一直梁(1)上下表面，第二壓電層(11)平鋪于第二直梁(2)上下表面，第三壓電層(12)平鋪于第三直梁(3)上下表面。

4.根據權利要求1所述的Z型梁結構的壓電式振動能量采集裝置，其特征在于，所述的輪盤轉角結構包括銷釘(4)、螺母(5)和圓盤(6)；所述圓盤(6)固定于直梁末端的兩個圓柱形通孔的外側，圓盤(6)四周均勻分布通孔(7)，螺母(5)通過通孔(7)固定在兩端的圓盤(6)上，兩段直梁首尾的圓柱形通孔環對接后用銷釘(4)固定。

5.根據權利要求4所述的Z型梁結構的壓電式振動能量采集裝置，其特征在于，所述的輪盤(6)四周的通孔(7)間距根據實際情況進行調整，以實現直梁之間的角度調節。

6.根據權利要求1所述的Z型梁結構的壓電式振動能量采集裝置，其特征在于，所述的多段直梁為鋁合金材料，壓電層為壓電陶瓷PZT系列，銷釘螺母為碳鋼系列。