[实用新型]一种充气式介电弹性体发电机

说明书

本实用新型涉及一种介电弹性体发电机的结构，尤其是涉及一种充气式介电弹性体发电机的结构设计。气缸与伺服缸水平放置固定在工作台上，气缸活塞杆和伺服缸推杆用销连接，保证其中心在一条直线上，充气式介电弹性体发电机容腔通过基座固定在工作台上，气缸内的气体经由与出气嘴和进气嘴连接的气管进入充气式介电弹性体发电机容腔，形成一条密闭的气路通道。通过控制伺服电机的正反转，来实现充气式介电弹性体发电机容腔的鼓起与收缩，从而使介电弹性体发电机电容产生变化，进行发电。该机构具有结构简单、安装方便、易维护和成本低等优点。充气式介电弹性体发电机能在非常宽的频率范围高效工作，未来应用场景广泛。

技术领域

本实用新型涉及一种介电弹性体发电机的结构，尤其是涉及一种充气式介电弹性体发电机的结构设计。

背景技术

介电弹性体是一种新型的功能性材料，因能量密度高(比传统压电材料高出两个数量级)，质量轻，变形大，价格低以及机电转换效率高等优点，使得其在发电领域越来越受重视。从原理上介电弹性体发电机是一种具有“三明治”式三层结构的可变电容器，上下两层是柔性电极，中间是介电弹性体。在偏置电压下，通过拉伸、收缩介电弹性体即可将施加的机械能转化为电能。而充气式介电弹性体是近几年新提出的结构：利用介电弹性体薄膜制作成一个容腔，对其进行充气时，介电弹性体薄膜鼓起，表面积增大，厚度变薄，发电机的电容增大。在充放气过程中，偏置电压下的介电弹性体发电机电容发生变化，从而基于可变电容原理进行发电。充气式介电弹性体发电机能在非常宽的频率范围高效工作，未来应用场景广泛。

实用新型内容

本实用新型涉及充气式介电弹性体发电机结构设计。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种充气式介电弹性体发电机，其发电过程：伺服电机正向转动，通过齿轮箱带动伺服缸推杆向前运动，从而带动与其连接的气缸活塞向后运动，将缸体内部气体通过气管导入充气式介电弹性体发电机容腔内，使其充气鼓起，产生其形变；而伺服电机反向转动，通过齿轮箱带动伺服缸推杆向后运动，从而带动与其连接的气缸活塞向前运动，将充气式介电弹性体发电机容腔内气体通过气管抽入缸体内部，使充气式介电弹性体发电机容腔收缩，恢复至原始状态。通过控制伺服电机的正反转，将气缸内的不可压缩的气体注入与抽取发电机容腔，来实现介电弹性体薄膜鼓起与收缩，从而改变薄膜的表面积和厚度的大小，进而改变介电弹性体发电机的电容，进行发电。

其特征在于：为提升发电机发电效果，介电弹性体封装时必须使用密封垫圈，从而保证充气式介电弹性体发电机容腔的气密性。

其特征在于：采用气缸左侧布置一个介电弹性体发电机容腔，从而提高整体效率。

该机构具有结构简单、安装方便、易维护和成本低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式