[发明专利]一种灯浮标供电装置及带有该装置的灯浮标

说明书

本发明属于灯浮标供电技术领域，具体涉及一种灯浮标供电装置及带有该装置的灯浮标。本发明设计的基于压电理论和圆柱涡激振动原理的灯浮标供电装置在实际应用中，利用水流经过圆柱时所产生的振动来驱使压电材料变形，进而产生电压，为灯浮标提供电能。本发明结构简单，易于维护，体积小，主要应用于海上灯浮标以及无线传感器、MEMS等需要自供电、低能耗、体积小的装置，同时在海啸预警、桥梁健康安全监测、石油输油管道监测、环境监测预报等重要安全检测装置的自供能系统中具有广阔的应用前景。相比于传统的供电方式，本发明具有系统结构简单、发热少、无电磁干扰、无污染、易加工制作和实现机构的微小化等诸多优点。

技术领域

本发明属于灯浮标供电技术领域，具体涉及一种灯浮标供电装置及带有该装置的灯浮标。

背景技术

我国现在最常见的为灯浮标供电的方式有外接式电源、蓄电池、太阳能一体式三种方式。而对于海上灯浮标常见的电源是来自太阳能电池板发电，太阳能发电系统一般由太阳能电池板、蓄电池、控制系统三部分组成，但目前来说整个太阳能供电系统体积和重量都很大，在维护的时候给工作人员带来了很大的难度和安全问题。而近年来随着人们对压电材料的研究取得的进一步深入，使得将波浪能转化为电能这种方法再次进入人们的视线。因此，基于压电材料和圆柱涡激振动理论提出了一种新型的发电装置。

基于圆柱流致振动的压电能量收集装置相对于风力、太阳能发电装置，结构简单、体积小，而且质量较轻，并且不需要其它机械传动结构，能量转换效率较高，并且近些年来，随着压电孚能技术以及压电材料的发展，压电材料的能量转化效率有了很大的提高，所以压电能量收集装置具有很高的研究价值以及研究前景，尤其对于一些低耗能、体积小的装置更为适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灯浮标供电装置。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括振动圆柱和电路及能量收集装置；所述的振动圆柱上端安装有压电片；所述的压电片包括铜质基座，在铜质基座顶面和底面两侧表面铺设有压电材料；所述的铜质基座为方形薄片，方形薄片中两条相邻的边刚性固定，另外两条相邻的边弹性固定；所述的电路及能量收集装置与压电片连接。

本发明的目的还在于提供一种带有灯浮标供电装置的灯浮标。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括灯浮标本体和灯浮标供电装置；所述的灯浮标供电装置包括振动圆柱和电路及能量收集装置；所述的灯浮标本体底部正中间向内凹陷；所述的振动圆柱下端通过灯浮标本地底部中央的凹陷伸出，在振动圆柱上端安装有压电片；所述的压电片包括铜质基座，在铜质基座顶面和底面两侧表面铺设有压电材料；所述的铜质基座为方形薄片，方形薄片中有两条相邻的边通过固定圆柱刚性固定在灯浮标本体底面，另外两条相邻的边通过弹簧弹性固定在灯浮标本体底面；所述的电路及能量收集装置设置在灯浮标本体内部，电路及能量收集装置通过线路与压电片上下表面连接。

本发明还可以包括：

所述的压电片有多个，其中最底层的压电片与振动圆柱连接，其余层的压电片固定在其下层的压电片上，固定方式与最底层的压电片固定在灯浮标本体底面的方式相同。

本发明的有益效果在于：

本发明设计了基于压电理论和圆柱涡激振动原理的灯浮标供电装置。在实际应用中，它利用水流经过圆柱时所产生的振动来驱使压电材料变形，进而产生电压，为灯浮标提供电能，本发明结构简单，易于维护，体积小，主要应用于海上灯浮标以及无线传感器、MEMS等需要自供电、低能耗、体积小的装置，同时在海啸预警、桥梁健康安全监测、石油输油管道监测、环境监测预报等重要安全检测装置的自供能系统中具有广阔的应用前景。相比于传统的供电方式，本发明具有系统结构简单、发热少、无电磁干扰、无污染、易加工制作和实现机构的微小化等诸多优点。

附图说明

图1为本发明的一种带有灯浮标供电装置的灯浮标的内部结构示意图。