一种新型曲线l形质量块压电发电装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种新型结构的压电发电装置，属于振动能量回收发电【技术领域】，本发明将曲线L形质量块运用于悬臂梁式发电结构中，曲线L形质量块结构在一定程度上均匀化了悬臂梁上的应变分布，提高了压电能量回收装置的能量密度，使得振动能量的回收效率提高，同时，将整流电路及电容或电池置于质量块内部，使整个装置结构紧凑，可靠性提高，本发明实用性强，结构可靠，可以驱动一定的负载。
【专利说明】一种新型曲线L形质量块压电发电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型压电能量收集装置，特别是一种经过优化的曲线L形质量块压电发电装置。
【背景技术】
[0002]随着微电与微制造技术的快速发展，由此为这些低功耗电子设备的供给能量成为亟待解决的问题。使用电池供给能量的方式因电池本身的不足而有着诸多不便；很多的能量获取方式由于结构尺寸和应用范围等因素限制而较难应用于微电子设备中，而环境中存在着很多没有被利用的能量，因此从环境中回收能量为微电子设备供能是一个非常有意义的课题。环境中广泛存在着振动能量，压电振动能量回收系统因其独特的优势而成为了研究的热点。压电能量回收优化途径主要有压电回收电路优化和压电回收结构优化。压电回收结构优化主要包括了频率匹配、增加应变量和改善应变分布以及提高机电耦合系数这几个方面。传统的悬臂梁结构是压电振动能量回收中最常用的结构，其缺点是能量回收效率低，压电材料的利用不均匀，压电材料容易损伤。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种新型曲线L形质量块压电发电装置，解决上述传统的悬臂梁式的压电发电装置存在的由于应变分布不均匀而导致的能量回收效率低，压电材料由于长期受到不均匀的应变而产生的损伤，裸露的压电材料意外损伤，通过本发明把环境的振动能量收集存储起来，为电子设备供能。
[0004]本发明的技术方案:一种新型曲线L形质量块压电发电装置，其特征在于:包括固定在底座上的悬臂梁，在悬臂梁上的曲线L形质量块，内置于曲线L形质量块整流装置及能量存储装置。
[0005]所述悬臂梁一端固定一端上曲线L形质量块，在悬臂梁上固定有压电材料，压电材料在悬臂梁与曲线L形质量块之间，压电材料通过电极及导线将电流送至整流装置及能
量存储装置。
[0006]所述的曲线L形质量块的形状是曲线L形，曲线L形质量块内部有空腔，空腔内安装有整流装置、储能装置。
[0007]所述的压电材料为压电陶瓷或压电高分子复合材料。
[0008]与现有的技术相比，本发明设计了一种新型的曲线L形质量块，使得悬臂梁除了受弯矩外还受到了扭矩，悬臂梁上的应变分布趋于均匀，进而也使得压电材料所受的应变均匀合理，更加充分的利用了压电材料的发电能力，提高装置的整体效率，曲线L形质量块与直线L形质量块相比，使质量块末端的行程增大，适应更高强度的振动环境，防止质量块末端损上压电材料，曲线L形质量块位于悬臂梁上方的这种结构也像保护伞一样保护了压电材料，整流电路和储能装置置于曲线L形质量块中，使得装置整体质量减轻，体积减小，结构更加紧凑，本发明结构设计合理，能高效的将环境中的振动能量转化为电能，为负载供电。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的中的结构示意图。
[0010]附图中的标记为:1-曲线L形质量块，2-整流电路及储能装置，3-压电材料，4-悬臂梁，5-底座。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略，如图1所示，包括底座5，一端固定于底座5上一端自由的悬臂梁4，压电材料3固定在悬臂梁4上，曲线L形质量块I固定于悬臂梁4的自由端，整流电路及储能装置2置于曲线L形质量块I的空腔中，压电材料3与整流电路及储能装置2通过电极与导向连成回路。
[0012]本发明原理如下:底座的振动使得悬臂梁振动，在曲线L形质量块的作用下，悬臂梁既受到弯矩又受到扭矩，使得悬臂梁发生相对均匀的应变，固定于悬臂梁上的压电材料同样受到应变，从而产生一定的电动势，在回路中形成电流，变化的应变产生变化的电流，这些电流经过整流电路后可以被储能装置存储起来，用于驱动一定的负载。
【权利要求】
1.一种新型曲线L形质量块压电发电装置，其特征在于:包括固定在底座(5)上的悬臂梁(4)，在悬臂梁上的曲线L形质量块(I)，内置于曲线L形质量块的整流电路及储能装置⑵。
2.根据权利要求1所述的一种新型曲线L形质量块压电发电装置，其特征在于:所述悬臂梁一端固定一端上曲线L形质量块(I)，在悬臂梁上固定有压电材料(3)，压电材料在悬臂梁⑷与曲线L形质量块⑴之间，压电材料(3)通过电极及导线将电流送至整流电路及储能装置(2)。
3.根据权利要求1所述的一种新型曲线L形质量块压电发电装置，其特征在于:所述的曲线L形质量块(I)的形状是曲线L形，曲线L形质量块内部有空腔，空腔内安装有整流装置、储能装置。
4.根据权利要求1述的一种新型曲线L形质量块压电发电装置，其特征在于:所述的压电材料为压电陶瓷或压电高分子复合材料。
【文档编号】H02N2/18GK103795292SQ201410068210
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】潘瑞, 程祥, 王盼 申请人:潘瑞