[发明专利]一种矩形钹鼓复合叠堆压电俘能器

说明书

一种矩形钹鼓复合叠堆压电俘能器，属于振动俘能技术领域，本发明为了解决悬臂梁压电俘能装置承载能力小，在高负载大振幅的情况下很容易折断致使不能正常工作的问题，本发明包括上矩形金属钹片，上矩形压电片，鼓身，下矩形压电片和下矩形金属钹片，上矩形金属钹片的“堂”与上矩形压电片的上表面通过导电胶水固定连接，上矩形压电片的下表面与鼓身的上表面通过导电胶水固定连接，鼓身的下表面与下矩形压电片的上表面通过导电胶水固定连接，下矩形压电片的下表面与下矩形金属钹片的“堂”通过导电胶水固定连接，以此形成一个叠堆单元，本发明由四个叠堆单元构成，适应高负载大振幅的环境俘能。

所属技术领域

本发明涉及一种矩形钹鼓复合叠堆压电俘能器，具体涉及一种矩形钹鼓复合叠堆压电俘能器，属于振动俘能技术领域。

背景技术

能源问题是当今最为关注的问题之一，各国科技工作者一直在努力寻找和开发新能源来解决能源缺乏和使用传统能源时存在的问题。随着网络分布的广泛，微器件数目越来越庞大，并且由于有些微器件的工作位置难以再触及(比如人体内，战场，动物群体等)，电池更换变得极为不便甚至于不可能，除此之外，在许多不能提供能源或者易燃易爆等危险场合，电池更换问题难以解决。因此，如何向微电子产品无线供能已经成为当前迫切需要解决的问题。一个有效的方法就是直接从微电子器件的工作环境中俘获能量并为其供能。通过能量转化装置把自然界的振动能俘获并转化为电能，同时进行电能存储并为微电子器件供能。压电材料具有良好的力电转换特性，是制造这类微电子器件供能器件的最优选择，由压电材料制造成的发电装置具有结构简单、不发热、无电磁干扰、无污染、易于加工制作和实现机构的微小化、集成化等优点而备受关注。目前常见报道的压电发电装置结构为悬臂梁型。但是，这类悬臂梁型压电发电装置承载能力小，在高负载振幅大的情况下很容易折断致使不能正常工作，且结构尺寸较大，不能满足现代微电子器件的微型化发展需要。

发明内容

本发明的目的是解决悬臂梁型压电发电装置承载能力小，在高负载和振幅大的情况下很容易折断致使不能正常工作，且结构尺寸较大，不能满足现代微电子器件的微型化发展需要的问题，因此提供了一种高承载的矩形钹鼓复合型压电发电装置。

本发明包括上矩形金属钹片，上矩形压电片，鼓身，下矩形压电片和下矩形金属钹片构成，上盖与上矩形金属钹片的“碗”用绝缘胶水固定连接，上矩形金属钹片的“堂”与上矩形压电片的上表面通过导电胶水固定连接，上矩形压电片的下表面与鼓身的上表面通过导电胶水固定连接，鼓身的下表面与下矩形压电片的上表面通过导电胶水固定连接，下矩形压电片的下表面与下矩形金属钹片的“堂”通过导电胶水固定连接，以此形成一个叠堆单元，本发明由四个叠堆单元构成，底座与下矩形金属钹片的“碗”用绝缘胶水固定连接。

优选的：所述的上矩形压电片的上表面极化为正极，下表面极化为负极，下矩形压电片的上表面极化为负极，下表面极化为正极，上矩形金属钹片和下金属钹片带正电，鼓身带负电，叠堆采用并联方式将俘获的能量输出。

优选的：所述的矩形金属钹片采用钢或者铜材质，上矩形压电片和下矩形压电片采用PZT-5H型压电陶瓷片，上盖与底座采用结构钢材料。

本发明的优点：采用钹鼓复合型压电叠堆俘能，适应高负载大量程的振动俘能环境，所述的俘能器能量输出稳定，结构简单，体积小，能量密度高；矩形形状的压电片受力均衡，可以根据不同的环境和使用需求更改矩形的长宽比，适应能力强；可根据负载以及振幅增减叠堆单元。

附图说明

图1是一种矩形钹鼓复合叠堆压电俘能器的结构示意图；

图2是一种矩形钹鼓复合叠堆压电俘能器的爆炸结构示意图；

图3是叠堆单元的结构示意图；

图4是叠堆单元的剖视图。

图中：1—上矩形金属钹片，2—上矩形压电片，3—鼓身，4—下矩形压电片和5—下矩形金属钹片。

具体实施方式