[发明专利]一种基于压电效应的水泵振动发电装置

说明书

本发明公开了一种基于压电效应的水泵振动发电装置，包括输入端与水泵固连的振幅放大机构，振幅放大机构的输出端驱动连接有降频装置，降频装置的主动端以低于水泵的振动频率转动驱动压电装置挤压压电装置中的压电构件发电。振幅放大机构可以将水泵的高频小振幅的振幅放大，确保水泵的振幅可转换利用。其中降频装置的作用主要是避免压电构件受到高频冲击，确保整个装置具有一个可靠的使用寿命，同时将水泵的振动的动能予以回收实现照明进一步实现建筑节能。

技术领域

本发明涉及压电发电应用领域，具体的说涉及一种基于压电效应的水泵振动发电装置。

背景技术

随着全球气温的逐年上升，各国都提出了节能减排的口号。而建筑能耗占社会总能耗的1/3，如何在满足需求的前提下，最大限度地降低建筑能耗，是当下热门的技术话题。建筑物中配备有供水系统，其中供水系统的水泵机房一般设置于地下层，由于无法利用自然采光，因此常年存在照明负荷。常年的照明使用会累计消耗大量电耗。且水泵在工作时会产生振动，会有大量动能以振动的方式耗散，从解决建筑节能角度出发如何提供一种可靠性好，能实现将回收的动能转换为电能的装置用以解决水泵机房的照明需求，实现建筑节能就成了本领域技术的人员亟需解决的技术问题。

现有技术中有通过压电片等装置直接实现振动的能量回收的方式解决上述问题，但若直接将压电装置设置于水泵底下，由于水泵的高频率振动，压电装置在数秒内承受上百次冲击，大大缩减了压电装置的使用寿命，降低整个装置的可靠性。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供了一种可靠性更好，有效寿命更久，可有效利用水泵振动实现能量回收的基于压电效应的水泵振动发电装置。

为解决上述问题，本发明提供了如下的技术方案。

一种基于压电效应的水泵振动发电装置，包括具有压电构件的压电装置，还包括输入端与水泵固连的振幅放大机构，振幅放大机构的输出端驱动连接有降频装置，降频装置的输出端以低于水泵的振动频率转动驱动压电装置，挤压压电装置中的压电构件发电。

这样，振幅放大机构可以将水泵的高频小振幅的振幅放大，确保水泵的振幅可转换利用。其中降频装置的作用主要是避免压电构件受到高频冲击，确保整个装置具有一个可靠的使用寿命，同时将水泵的振动动能予以回收实现照明，进一步实现建筑节能。

作为优选，振幅放大机构包括整体呈水平设置的杠杆，杠杆支点可转动地安装在垂直杠杆长度方向水平设置的第一转轴上，第一转轴固定设置，杠杆的两端分别构成和水泵相连的输入端和与降频装置配合的输出端，输入端沿杠杆长度方向到第一转轴处的长度小于输出端沿杠杆长度方向到第一转轴处的长度。

这样，杠杆结构可以实现对振幅放大比例的有效控制，且整体结构设置简单，输入端方便与水泵连接，比如采用焊接的方式。输出端的设置可以实现大幅度摆动，方便实现与其他结构连接转。

作为优选，所述降频装置包括转轮，转轮设置在杠杆输出端的前方，转轮可转动地安装在第二转轴上，第二转轴与第一转轴平行且相对固定设置，转轮的外周上间隔设置有多个沿径向向外延伸的第一支臂，每个第一支臂的外端均安装有一个沿对应第一支臂长度方向向外且部分伸出的活动挡板，活动挡板位于两个第一支臂之间，且多个活动挡板位于对应的第一支臂的同一侧设置，在转轮靠近杠杆的一侧活动挡板设置在对应第一支臂的上侧，活动挡板靠近转轮的内端与第一支臂通过沿平行第二转轴设置的固定铰轴铰接，活动挡板转动到与第一支臂的外端相抵时，活动挡板伸出第一支臂的距离大于杠杆输出端与第一支臂外端之间距离的最小值，还包括限制活动挡板转动角度范围为锐角的限位装置，活动挡板转动至远离第一支臂一端的极限位置时，活动挡板脱离杠杆输出端的摆动范围，所述转轮一侧面上沿平行第一转轴的轴向向外设置的第二支臂，第二支臂分布在与转轮同轴线的同一圆柱面上，所述第二支臂构成所述降频装置的输出端，所述第二支臂的数量少于第一支臂的数量。