[发明专利]一种基于涡激振动原理的可控压电发电装置

摘要

本发明涉及一种基于涡激振动原理的可控压电发电装置，其涡激振动俘获系统包括固定桁架、圆柱钝体和可移动桁架，固定桁架的安装槽内设有竖向排列的第一非线性弹簧和第二非线性弹簧，第一非线性弹簧的上端与可移动桁架固定连接、下端与圆柱钝体的端部固定连接，第二非线性弹簧的下端与安装槽的下端面固定连接、上端与圆柱钝体的端部固定连接。本发明利用钝体的周期性涡激振动来将水的动能转化为机械能，利用压电陶瓷薄片的正压电效应将机械能转化为电能，避免了传统发电装置在的机械传递过程中造成的较大能量损失；利用非线性弹簧支撑钝体，能够便捷地改变结构固有频率以适应不同来流速度，使钝体都能发生锁定共振，达到能量的最大俘获。

主权项

1.一种基于涡激振动原理的可控压电发电装置，其特征在于，包括涡激振动俘获系统、能量转换系统和压电发电储能系统；所述涡激振动俘获系统包括固定桁架、圆柱钝体和可移动桁架；所述固定桁架有两个，相对设置于水流两侧，固定桁架的内侧面开设有安装槽，固定桁架的外侧面开设有滑槽导轨；所述圆柱钝体水平设置于两个固定桁架之间，圆柱钝体的中间部分为大直径柱体、两端部为小直径柱体；所述可移动桁架水平设置于两个固定桁架之间、位于圆柱钝体上方，可移动桁架的两端依次穿过所述固定桁架的安装槽和滑槽导轨，并能沿滑槽导轨上下移动；所述固定桁架的安装槽内设有竖向排列的第一非线性弹簧和第二非线性弹簧，所述第一非线性弹簧的上端与所述可移动桁架固定连接、下端与所述圆柱钝体的端部固定连接，所述第二非线性弹簧的下端与安装槽的下端面固定连接、上端与所述圆柱钝体的端部固定连接；所述能量转换系统包括传递杆和支撑薄板，所述传递杆与所述圆柱钝体固定连接，传递杆竖直穿过所述支撑薄板；所述压电发电储能系统包括压电陶瓷片、电路箱、LED灯泡、功率表和蓄电池，所述压电陶瓷片与传递杆连接，发生垂向的振动变形，产生正负电荷；所述LED灯泡固定在电路箱上，与蓄电池、功率表以及电路箱内电路形成采集电路。