[发明专利]用于管道振动能量收集的压电能量回收装置

摘要

本发明涉及一种用于管道振动能量收集的压电能量回收装置，包括能量收集模型、能量回收电路、控制电路与储能电路；所述能量收集模型包括固定于管道外壁的环状固定结构，均匀对称分布在环状固定结构上的若干个悬臂梁组，每个悬臂梁组包括左右对称的若干个质量参数不同的悬臂梁。本发明解决了现有解决方案难以收集不同方向的振动能、单悬臂梁装置频率响应较差、能量回收效率低、装置需要附加电源供电的问题，本装置能够收集来自多方向的振动能并将能量储存在充电电池中。

主权项

1.一种用于管道振动能量收集的压电能量回收装置，其特征在于：包括能量收集模型、能量回收电路、控制电路、储能电路；所述能量收集模型包括固定于管道外壁的环状固定结构，均匀对称分布在环状固定结构上的若干个悬臂梁组，每个悬臂梁组包括左右对称的若干个质量参数不同的悬臂梁，每个悬臂梁上均覆贴有压电元件A、压电元件B，所述能量回收电路包括电感L1、数字开关S1、整流桥D1、数字开关S2、电容C1、电容C2，所述控制电路包括峰值传感电路、能量门限电路，所述储能电路包括全桥整流电路、电源芯片、储能电池，每个压电元件A分别接入能量回收电路，电感L1的一端连接压电元件A的一端，电感L1的另一端连接数字开关S1的一端，数字开关S1的另一端连接整流桥D1的第一输入端，整流桥的第二输入端连接压电元件A的另一端，整流桥D1的第一输出端分别连接电容C1的一端、数字开关S2一端，数字开关S2的另一端与电容C2的一端、全桥整流电路的一端相连，整流桥D1的第二输出端分别连接电容C1的另一端、电容C2的另一端，电容C2与储能电路连接，电容C2的一端分别与全桥整流电路的一端、电源芯片的一端、储能电池的一端连接，电容C2的另一端分别与全桥整流电路的另一端、电源芯片的另一端、储能电池的另一端连接并接地，每个压电元件B分别连接峰值传感电路的输入端，峰值传感电路的输出端与数字开关S1连接，压电元件B、峰值传感电路、能量门限电路均接地，数字开关S2与能量门限电路输出端相连，所述每个悬臂梁组包括左右对称设置的8个悬臂梁，所述压电元件A、压电元件B材料均采用聚偏二氟乙烯。