[发明专利]一种附带多质量球的双稳态压电俘能器装置

权利要求书

1.一种附带多滚动质量球的双稳态压电俘能器装置，其特征在于：所述装置包括支座、支撑座、双稳态压电板、滚动质量系统；所述支座中的圆柱轴顶端有外螺纹与支撑座中心的螺纹孔配合连接，支座有正方形底板，支座通过底板收集外部振动能量；所述双稳态压电板由基板、压电层构成，基板是由多层碳纤维材料合成的多层板，基板下表面中心部位粘贴于支撑座上，压电层粘贴于基板上表面中心部位；所述滚动质量系统由四个质量箱组成，每个质量箱由箱体、质量球、箱盖构成；所述质量球装在箱体中，用箱盖扣合，箱体内壁和质量球表面光滑，质量球能在箱体中自由滚动，四个质量箱分别粘贴在双稳态压电板的基板边线的中垂线上，质量箱底面基板侧面位于同一平面；所述压电层由保护层、压电薄膜、电极层构成；所述电极层分别附着在压电薄膜两端，由电极线导出压电层外侧；所述压电薄膜和电极层被保护层完全包裹。

2.根据权利要求1所述的附带多滚动质量球双稳态压电俘能器装置，其特征在于：所述基板为碳纤维材料层合而成的双稳态板，所述箱体、箱盖材料为聚甲醛塑料；压电层材料为极化后的PVDF，电极层材料为银，电极线材料为铜线，保护层材料为聚酯，所述支座、支撑座、质量球材料为钢。

3.根据权利要求1所述的附带多滚动质量球的双稳态压电俘能器装置，其特征在于：所述压电板边长与基板边长的比值为0.4～0.6，箱体长为基板边长的0.2～0.3，宽为基板变长的0.1，高为基板边长的0.1，质量球的直径为基板边长的0.05～0.1。

4.应用如权利要求1-3任意一项所述装置的方法，其特征在于：受到环境振动的激励时，质量球随着稳态压电板的大幅振动及稳态变换在箱体中不断滚动而改变位置，使双稳态态压电板具有两种变形形态，而且由于质量球的不同位置也调节并降低了多态压电板的固有频率，增大该压电俘能器装置的工作频宽；同时由于质量球的自身重量也增大了压电板的形变，使粘接在压电板上的压电片获得较大形变，从而产生较大电压。