[实用新型]一种基于压电元件的半球形振动能量收集装置

权利要求书

1.一种基于压电元件的半球形振动能量收集装置(100)，包括：半球壳形的复合压电元件(200)、底座(300)和接头部(400)，其中：

所述半球壳形的复合压电元件(200)包括由外到内依次连接的外聚合物层(201)、外电极层(202)、压电层(203)、内电极层(204)和内聚合物层(205)；

所述底座(300)包括用于固定所述半球壳形的复合压电元件(200)的复合压电元件定位槽(306)和用于容纳所述接头部(400)的接头部容纳腔(308)；所述接头部(400)包括外电极体(401)和内电极体(402)，作为将所述半球壳形的复合压电元件(200)产生的电能输出的电极。

2.根据权利要求1所述的基于压电元件的半球形振动能量收集装置(100)，其特征在于：

所述压电层(203)包括多个间隔设置的压电陶瓷块(211)和位于所述多个压电陶瓷块(211)之间的有机高分子体(212)。

3.根据权利要求1所述的基于压电元件的半球形振动能量收集装置(100)，其特征在于：

所述底座(300)基本呈扁圆柱形，还包括：

突出于所述底座(300)上表面的外定位环(302)和内定位环(303)，其中，所述外定位环(302)和所述内定位环(303)同心设置，并且所述外定位环(302)和所述内定位环(303)之间形成用于固定所述半球壳形的复合压电元件(200)的复合压电元件定位槽(306)；

外集电环(304)和内集电环(305)，其中，所述外集电环(304)和所述内集电环(305)同心设置，并且均暴露于位于所述复合压电元件定位槽(306)底部的定位槽底面(307)，以使得在所述半球壳形的复合压电元件(200)安装在所述底座(300)上的状态下，所述外电极层(202)与所述外集电环(304)电连接，所述内电极层(204)与所述内集电环(305)电连接。

4.根据权利要求3所述的基于压电元件的半球形振动能量收集装置(100)，其特征在于：

所述底座(300)还包括：在所述接头部容纳腔(308)附近的外集电环引出部(309)和内集电环引出线(310)；并且其中，

所述外集电环引出部(309)与所述外集电环(304)电连接，并从所述外集电环(304)向下延伸至所述接头部容纳腔(308)的内圆周表面，以使得在所述接头部(400)安装在所述底座(300)上的状态下，所述外集电环引出部(309)与所述外电极体(401)电连接；

所述内集电环引出线(310)与所述内集电环(305)电连接，并从所述内集电环(305)向下延伸至所述接头部容纳腔(308)的中心轴线(X)，之后水平延伸至所述接头部容纳腔(308)的里侧表面，以使得在所述接头部(400)安装在所述底座(300)上的状态下，所述内集电环引出线(310)与所述内电极体(402)电连接。

5.根据权利要求3或4所述的基于压电元件的半球形振动能量收集装置(100)，其特征在于：

所述底座(300)还包括位于所述接头部容纳腔(308)底部中间位置的接头部定位筋(311)，所述接头部定位筋(311)沿所述接头部容纳腔(308)的中心轴线(X)方向延伸；在所述接头部(400)安装在所述底座(300)上的状态下，所述接头部定位筋(311)用于定位所述接头部(400)。

6.根据权利要求1所述的基于压电元件的半球形振动能量收集装置(100)，其特征在于：

所述接头部(400)的上半部分为半圆柱，下半部分为长方体；在所述接头部(400)的中心轴线(Y)处设置有内电极体(402)，所述内电极体(402)的两端均暴露于所述接头部(400)两端的表面；围绕所述内电极体(402)，在所述接头部(400)的一端设置有环状的外电极体(401)，所述外电极体(401)暴露于所述接头部(400)的一端的表面；在所述接头部(400)内设置有外电极引线(403)，所述外电极引线(403)的一端在所述接头部(400)的内部与所述外电极体(401)电连接，所述外电极引线(403)的另一端暴露于所述接头部(400)上半部分的半圆柱的顶面。

7.根据权利要求6所述的基于压电元件的半球形振动能量收集装置(100)，其特征在于：

所述接头部(400)的底面设置有沿所述接头部(400)的中心轴线(Y)方向延伸的定位槽(404)，在所述接头部(400)安装在所述底座(300)上的状态下，所述定位槽(404)用于定位所述接头部(400)。