[发明专利]一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置

权利要求书

1.一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置，包括封闭外壳（1）、两个固定基座（2）、滑动质量块（3）、导轨（4）和两个弓字型压电弹簧结构（5），其特征在于将两个弓字型压电弹簧（5）结构的一端分别与滑动质量块（3）的两侧相连，另一端分别与两个固定基座（2）相连并使之处于拉伸状态，通过两个固定基座（2）与封闭外壳（1）相连，所述弓字型压电弹簧结构（5）由尼龙螺帽（6）、尼龙螺柱（7）和至少两块压电片（8）构成，所述滑动质量块（3）包括矩形固定框（9）、带孔金属球（10）和光轴（11），将光轴（11）穿过带孔金属球（10）并将其固定于矩形固定框（9）内，所述的导轨（4）设置在带孔金属球（10）下方的封闭外壳（1）上，环境振动激励通过滑动质量块（3）拉伸和挤压弓字型压电弹簧结构（5），使压电片（8）输出电能，该装置可以将外界超低频振动通过压电效应转换成电能，适用于江、河、湖、海等水面波浪能量的收集。

2.根据权利要求1所述的一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置，其特征在于可以采用尼龙螺帽（6）、尼龙螺柱（7）将多个压电片（8）连接成弓字型压电弹簧结构（5），振动产生时，滑动质量块（6）沿导轨（4）方向滑动并分别拉伸或挤压两个弓字型压电弹簧结构（5），导致压电片（8）产生形变，压电片（8）数量越多，变形范围越大。

3.根据权利要求1所述的一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置，其特征在于带孔金属球（10）作为滑动质量块（3）的配重物和滚动机构，可以采用不锈钢材质，也可以采用其它材质，可以采用球形结构，也可以采用滚轮结构，可以减小摩擦力并保证灵敏度，质量越大响应振动频率越低。

4.根据权利要求1所述的一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置，其特征在于以光轴（11）作为轴穿过带孔金属球（10），并连接于矩形固定框（9），光轴（11）可以采用不锈钢材质，也可以采用其它材质。

5.根据权利要求1所述的一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置，其特征在于所述的弓字型压电弹簧结构（5）可以固定于固定基座（2）上，也可以直接固定于封闭外壳（1）侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置，其特征在于为消除不同压电片（8）间所产生的电压相位干扰，减小电压损耗，多压电片（8）间采用尼龙螺帽（6）和尼龙螺柱（7）连接，也可以采用其他绝缘材质的螺柱和螺帽连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于弓字型压电弹簧结构的超低频振动俘能装置，其特征在于为保证滑动质量块（3）直线滑动，设置的导轨（4）置于封闭外壳（1）的底板上，也可以直接在封闭外壳（1）的底板上设置凹槽保证滑动质量块（3）的直线滑动。