[发明专利]风力带动旋转式压电发电充电器

摘要

本发明属于新能源技术领域，涉及一种风力带动旋转式压电发电充电器，用于收集环境中的风能并将其转换为电能。旋转式压电发电充电器由旋转式压电发电装置，接口处理电路，可充电电池组成。在旋转式压电发电装置中，压电晶体层与金属中性层构成压电双晶梁，压电双晶梁围绕主轴呈圆周阵列分布，并通过夹具固定在电机主体上。接口处理电路由整流电路，电压规整电路，电池充电电路构成。压电发电充电器的结构简单，造价便宜，清洁无污染。采用的接口处理电路所需外围电子元器件数目较少，符合低功耗设计原则，易于集成，并且具有过充电、过放电保护功能，电路稳定性较高。适用于低速风能，可与传感器节点搭配使用。

主权项

一种风力带动的旋转式压电发电充电器，其特征在于：旋转式压电发电充电器由旋转式压电发电装置，接口处理电路，可充电电池（25）组成；所述旋转式压电发电装置由风扇头（1）、风扇叶（2）、主轴（3）、永磁铁（4）、金属中性层（5）转盘（6）、底座（7）、压电晶体层（8）、夹具（9）、电机支架（10）、电机固定螺母（11）、电机固定螺栓（12）、主轴固定支架（13）、电路控制箱（14）构成；在旋转式压电发电装置中，风扇头（1）与主轴采用键连接，主轴（3）通过轴承固定在主轴固定支架（13）上，转盘（6）通过连接键固定在主轴（3）上，电路控制箱（14）固定在底座（7）上；在金属中性层（5）的上下表面胶合两层压电晶体，两层压电晶体的极化方向相同，都垂直于金属中性层平面，并且两层压电晶体采用并联输出方式；在金属中性层（5）的末端以及压电晶体层（8）的末端引出电极；压电晶体层（8）与金属中性层（5）构成压电双晶梁，压电双晶梁围绕主轴（3）呈圆周阵列分布，并通过夹具（9）固定在电机主体上；激振磁铁（4）绕主轴（3）圆周阵列，激振磁铁与转盘之间采用胶合或嵌入式固定方式；转盘（6）上激振磁铁的个数与压电双晶梁的个数相同，压电双晶梁上的端部磁铁与转盘（6）上的磁铁呈现斥力状态，并且在竖直方向上正对；电机主体通过电机固定螺栓（12）、电机固定螺母（11）固定在底座（7）上，接口处理电路和充电电池（25）安装在电路控制箱（14）中；所述接口处理电路由整流电路，电压规整电路，电池充电电路三部分构成；其中，整流电路采全桥整流电路（15），采用经整流桥后的并联输出方式，并联所得正极与两插针式接口（16）中的（1）引脚相连，并联所得的负极与两插针式接口（16）中的（2）引脚相连；经过全桥整流电路后并联输出的直流电源通过两插针式接口（16）与电压规整电路相连；在电压规整电路中， 两插针式接口（16）的（1）引脚与MAX666集成芯片的输入正极（17）相连，两插针式接口（16）的（2）引脚与MAX666集成芯片的输入负极（18）相连，MAX666集成芯片的输出负极（19）与TP4057集成芯片的输入负极（22）相连，MAX666集成芯片的输出正极（20）与TP4057集成芯片的输入正极（22）相连，TP4057集成芯片的输出正极（（24）与可充电电池（25）的正极相连，TP4057集成芯片的输出负极（23）与可充电电池（25）的负极相连。