[实用新型]一种液压式压电发电单体以及并联式压电发电系统

说明书

技术领域

一种液压式压电发电单体以及并联式压电发电系统，属于压电材料应用技术领域。

背景技术

压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。由于压电材料的体积可以制作的较为微小，因此非常适用于对较小的压力进行收集，并进一步得到电能。在现有技术中，利用压电材料进行发电主要应用于风压系统中，常见的结构为通过风压带动叶轮转动，叶轮转动时带动相应机构对压电材料进行往复挤压，从而得到电能。因此在现有技术中利用风压驱动压电材料发电的技术方案中由于存在较多的机械结构，因此长时间使用时容易出现磨损，影响使用寿命，同时目前市面上还未出现对液体造成的液压进行收集的发电装置，降低了部分压力的利用率。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以对液体造成的压力进行收集并转换为电能，对液体的压力实现了充分利用，同时自身磨损较小，大大延长了使用寿命的液压式压电发电单体以及并联式压电发电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该液压式压电发电单体，其特征在于：包括外壳，在外壳内设置至少一组压电模块，压电模块包括弹性板和压电材料，弹性板的外周圈与外壳的内壁密封固定并将外壳的内腔间隔形成流通腔和压缩腔，压电材料设置有若干并布置在弹性板的表面，在外壳的两端分别设置有液体管路，液体管路同时与流通腔连通组成液体的流通通道。

优选的，所述的弹性板为弧形状，其弧顶位于流通腔内。

优选的，所述的压电材料布置在弹性板靠近流通腔一侧的表面，且在压电材料的表面设置有密封膜，密封膜为绝缘材质并将压电材料从流通腔中隔离。

优选的，在所述的压缩腔内设置有气囊，气囊紧贴压缩腔的内壁，气囊设置有充气口，充气口自压缩腔引出。

一种利用液压式压电发电单体组成的并联式压电发电系统，其特征在于：所述的液压式压电发电单体并排设置有多组，每一组液压式压电发电单体通过其外壳两端的液体管路同时接入液体总管路内，设置有用于控制所有液压式压电发电单体分时导通的流通控制单元。

优选的，所述的流通控制单元为阻尼阀，阻尼阀设置在每一组液压式压电发电单体入口侧的液体管路中。

优选的，所述的阻尼阀包括阀外壳和阀芯，阀外壳的两端分别设置有进液口和出液口，阀芯滑动设置在阀外壳内，阀芯后端与阀外壳之间设有推动阀芯向进液口一侧移动的一组弹性系数相异的复位弹簧；阀芯上还设有流量控制部，流量控制部随阀芯向阀外壳的出液口移动，流量控制部与出液口内壁的间距逐渐减小。

优选的，所述的复位弹簧包括第一复位弹簧和第二复位弹簧，

第一复位弹簧固定在阀芯与阀外壳之间，第二复位弹簧套在第一复位弹簧的内侧或外侧，第二复位弹簧的长度小于第一复位弹簧；

或者第一复位弹簧与第二复位弹簧轴向连接在阀芯与阀外壳之间，第二复位弹簧的弹性系数大于第一复位弹簧的弹性系数。

优选的，所述的流量控制部包括流量控制筒或流量控制圆台；

流量控制筒的后端外径沿介质的流向逐渐减小，复位弹簧位于流量控制筒内侧；

流量控制圆台同轴固定在导向轴的后部，导向轴固定在阀芯的后侧。

优选的，所述的流通控制单元为压力控制电路，压力控制电路包括安装在液体总管路内的压力传感器，压力传感器的输出端接入控制器，在每一组液压式压电发电单体入口侧的液体管路中设置有电磁阀，电磁阀由控制器控制通断。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本液压式压电发电单体以及并联式压电发电系统中，可以对液体造成的压力进行收集并转换为电能，对液体的压力实现了充分利用，同时自身磨损较小，大大延长了使用寿命。

2、在压电材料的表面覆盖有绝缘材质的密封膜，通过设置密封膜将压电材料与流通腔中的液体隔绝。

3、当液体总管路中的液体的流速变化较大而产生不同的压力，通过设置阻尼阀使得不同的液压式压电发电单体具有不同的开启压力和关闭压力，因此总有一组液压式压电发电单体与之对应工作，大大提高了发电效率。

4、当有介质到达阻尼阀的进液口，介质压力达到一定值后会推动阀芯向后移动，阀芯在初始位置是只与第一复位弹簧接触，第一复位弹簧固定在阀芯与阀外壳之间，第二复位弹簧套在第一复位弹簧的内侧或外侧，第二复位弹簧的长度小于第一复位弹簧，只需要克服第一复位弹簧的阻力就会向后运动，当介质的压力继续增大后，阀芯同时与第一复位弹簧和第二复位弹簧接触，增大了阀芯向后移动的阻力，从而达到调节阀门开度的目的。