[发明专利]一种旋转式阵列曲梁压电发电机

说明书

本发明公布了一种旋转式阵列曲梁压电发电机，涉及新能源发电技术领域。它可以在低速风场下，利用周期性变化的磁力使陶瓷压电片发生正压电效应，输出电压。发电机转子是圆周阵列了6个空心套筒，套筒内有磁铁滑块，磁铁滑块异极安装在陶瓷压电片两端，陶瓷压电片安装前是平直结构，安装后由于磁铁滑块的相互吸引，使得安装后变为弯曲结构，陶瓷压电片的曲率半径小于弹性支撑梁的曲率半径，压电片一直受到压应力的作用；磁铁滑块在受到定磁铁的斥力作用后，曲梁沿着空心套筒轴向方向伸缩，使得陶瓷压电片发生正压电效应，形成发电装置。压电片一直受到压应力作用，可靠性高，解决了在偏远地区对低能耗电子产品持续供电质量低的问题。

技术领域

本发明属于新能源压电发电技术领域，具体涉及一种旋转式阵列曲梁压电发电机。

背景技术

随着机电产业的快速发展，微机电系统（MEMS）、低功耗嵌入式技术等无线传感器技术越来越趋向于集成化、智能化、微型化。因此，对其供能产业也提出了更高的需求，但是由于传统供能产业一直停滞不前，电池供电的缺点也慢慢显现出来（容量小、寿命短、容易受环境限制、回收困难、易造成重金属污染），严重限制了无线传感技术的发展。利用清洁能源为低能耗电子设备供电成为了一个重要的研究方向。

利用自然界存在的能量（风能、太阳能、潮汐能、振动能等）转化成电能为设备进行供电，是一种比较理想的俘能方法，再结合一些智能材料（PZT、MFC等）可以设计出能量转化效率较高的俘能器。压电发电、电磁发电技术已经有很多研究，但是，如何提高发电效率、降低共振频带、改进宽频技术这些问题，还是困扰着许多研究人员。对此，我们提出了一种旋转式阵列曲梁压电发电机，它可以利用风能使得动磁铁与定磁铁之间的磁斥力作用呈周期性变化，激励陶瓷压电片产生正压电效应。利用清洁能源（风能）为低能耗设备供电，可以有效的避免环境污染、资源浪费等问题，并且本发明可以提高环境恶劣地区（丛林、山谷、山坡等）对低能能耗电子产品供电质量。

发明内容

为了解决在偏远地区对低能耗电子产品持续供电质量低的问题，本发明提出了一种旋转式阵列曲梁压电发电机。

一种旋转式阵列曲梁压电发电机，包括扇叶（1）、固定板（2）、电机底座（3）、转子（4）、旋转轴（5）、定子（6）、磁铁（7）、曲梁振子（8）、支撑杆（9）、轴承（10）、套筒（11）、定位孔（12）、固定架（13）、密封盖（14）、陶瓷压电片（15）、弹性支撑梁（16）、空心套筒（17）；所述陶瓷压电片（15）粘贴在弹性支撑梁（16）内测，弹性支撑梁两段分别铆接在固定架（13）上，固定架（13）粘连在磁铁（7）上，构成了曲梁振子（8）；所述空心套筒（17）圆周阵列在中心回转体上，曲梁振子（8）装配在空心套筒（17）内，并用密封盖（14）密封，构成了发电机的转子（4）；所述电机底座（3）上安装着两块固定板（2），磁铁（7）分别阵列在固定板（2）上，磁极方向要与曲梁振子（8）上的磁极方向相反，构成了发电机的定子（6）；所述转子（4）上的定位孔（12）是为了保证转子（4）可以随旋转轴（5）同步转动。

本发明的有益效果是：压电片一直受压应力的作用，提高了压电振子的稳定性和可靠性；并且可以解决在偏远地区对低能耗电子产品持续供电质量低的问题，适用的风速范围广泛。

附图说明

图1发电机的三维示意图；

图2发电机的剖视图；

图3发电机的曲梁振子示意图；

图4发电机定子示意图；

图5发电机转子示意图。

具体实时方式

下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。