[发明专利]用于物联网节点供能的阶梯式微孔增流菱形压电俘能器

摘要

本发明公开了一种用于物联网节点供能的阶梯式微孔增流菱形压电俘能器，以解决已有压电俘能器在高压气体直接冲击压电俘能器俘获电能时存在俘能功率小、效率低等技术问题。本发明由阶梯式微孔隙增流装置、柔性菱形压电俘能器和紧定螺钉三部分组成。所述阶梯式微孔隙增流装置增大小流量高压气体的流量，柔性菱形压电俘能器实现能量俘获。本发明可将气体流量放大，并对放大流量的气体进行压电能量收集，显著提高压电俘能器的功率，提升俘能效率3倍以上。通过全桥整流电路可以持续有效的为低功耗电子设备供能，在物联网节点、低功耗电子设备以及低功耗传感器供能技术领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种用于物联网节点供能的阶梯式微孔增流菱形压电俘能器，该物联网节点供能的阶梯式微孔增流菱形压电俘能器由阶梯式微孔隙增流装置（1）、柔性菱形压电俘能器（2）和紧定螺钉（3）三部分组成，其中阶梯式微孔隙增流装置（1）带有增流端螺纹连接孔（1‑3），与柔性菱形压电俘能器（2）上的发电端螺纹连接孔（2‑2‑1）通过紧定螺钉（3）进行螺纹连接；所述阶梯式微孔隙增流装置（1）设置有圆锥式吸气端（1‑1）、锥形出气端（1‑2）、增流端螺纹连接孔（1‑3）、供气孔（1‑4）、一级微型射流孔（1‑5）、二级微型射流孔（1‑6）和挡环（1‑7）；所述的柔性菱形压电俘能器（2）包括受压圆形挡板（2‑1）、发电端连接基座（2‑2）和菱形压电发电组件（2‑3），菱形压电发电组件（2‑3）一端与受压圆形挡板（2‑1）连接，另一端与发电端连接基座（2‑2）连接；其特征在于：所述阶梯式微孔隙增流装置（1）中圆锥式吸气端（1‑1）位于阶梯式微孔隙增流装置（1）的吸气端，锥形出气端（1‑2）位于阶梯式微孔隙增流装置（1）的出气端，所述增流端螺纹连接孔（1‑3）靠近锥形出气端（1‑2），所述增流端螺纹连接孔（1‑3）与紧定螺钉（3）螺纹连接，所述一级微型射流孔（1‑5）和二级微型射流孔（1‑6）位于阶梯式微孔隙增流装置（1）的中部，一级微型射流孔（1‑5）和二级微型射流孔（1‑6）之间设置有挡环（1‑7），所述供气孔（1‑4）靠近二级微型射流孔（1‑6）；所述受压圆形挡板（2‑1）设置有加压端连接孔（2‑1‑1）与限位圆柱（2‑1‑2），菱形压电发电组件（2‑3）一端通过加压端连接孔（2‑1‑1）进行固定；所述发电端连接基座（2‑2）设置有发电端螺纹连接孔（2‑2‑1）、发电机排气孔（2‑2‑2）、受压端连接孔（2‑2‑3）和限位圆环（2‑2‑4），发电端螺纹连接孔（2‑2‑1）与阶梯式微孔隙增流装置（1）通过紧定螺钉（3）进行连接，菱形压电发电组件（2‑3）通过受压端连接孔（2‑2‑3）进行另一端固定，限位圆环（2‑2‑4）与限位圆柱（2‑1‑2）间隙配合；所述菱形压电发电组件（2‑3）包括发电基板（2‑3‑1）、压电发电元件（2‑3‑2）；所述的加压端连接孔（2‑1‑1）与发电基板（2‑3‑1）通过胶粘方式连接，受压端连接孔（2‑2‑3）与发电基板（2‑3‑1）通过胶粘方式连接。