[发明专利]一种宽频带风致振动压电发电装置

权利要求书

1.一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：包括底座，底座上固定有支架、滑块导轨和悬臂梁支座，支架上装有输入转轴和输出转轴，输入转轴与支架之间安装有滚动轴承，输入转轴两端的轴头上分别装有一个风轮，风轮中间部分的轴头上装有主动带轮，输出转轴的中间部分轴头上装有从动带轮，主动带轮和从动带轮上装有传动带，输出转轴两端的轴头上分别安装在曲柄的一端，曲柄另一端连接在连杆的一端，连杆的另一端连接有滑块，滑块能够在滑块导轨上往复移动，滑块上粘接有激振永磁铁；悬臂梁的固定端固定在底座或者悬臂梁支座上，悬臂梁的自由端粘接有受激永磁铁，悬臂梁上粘贴有压电片；

风轮上的叶片将动力源风能转换为输入转轴旋转的机械运动，通过带传动对旋转的机械运动进行加速，带传动输出转轴的两端分别连接一个曲柄滑块机构，将旋转运动转换为往复直线运动，滑块的下面布置有不同结构尺寸的悬臂梁，在滑块和悬臂梁上粘接有永磁铁，靠滑块往复移动中永磁铁间的排斥力使各个悬臂梁发生大幅振动，进而使悬臂梁上的压电片发生形变，产生电能。

2.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：风轮对称布置在输入转轴两端的轴头上，风轮的叶片数为三个且两个风轮的叶片方向一致。

3.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：带传动为圆带传动，圆带的材料为聚氨酯、橡胶或皮革中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：曲柄滑块机构均为正偏置曲柄滑块机构，曲柄滑块机构的结构尺寸相同。

5.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：曲柄滑块机构对称布置在输出转轴两端，曲柄滑块机构的曲柄分别与两端的轴头连接。

6.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：曲柄滑块机构的滑块往复运动导轨为圆柱面和平面相结合的复合导轨。

7.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：悬臂梁的材料为青铜或不锈钢。

8.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：悬臂梁的压电片粘贴在悬臂梁发生形变最大处，悬臂梁发生形变最大处即应力集中处：单级阶梯梁的压电片粘贴在靠近固定端的一侧或者两侧面上；宽度周期变化多级阶梯梁的压电片粘贴在靠近固定端和悬臂梁截面突变处的一侧或者两侧面上；

压电片材料为压电陶瓷或压电聚合物。

9.根据权利要求1所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：曲柄滑块机构的滑块上和悬臂梁的自由端上均粘接有磁性相同的永磁铁，且磁化方向均沿着铅垂方向。

10.根据权利要求9所述的一种宽频带风致振动压电发电装置，其特征在于：滑块上的永磁铁和悬臂梁自由端上的永磁铁的材料均为钕铁硼。