[实用新型]回收重力势能的压电发电系统

说明书

本实用新型公开了一种回收重力势能的压电发电系统，包括机架、电机、提升轴、棘轮发电装置和支撑轴承，所述电机、提升轴、棘轮发电装置、支撑轴承通过轴连接方式依次连接，所述提升轴缠绕有绳索，所述电机和所述支撑轴承固定在所述机架上，所述提升轴的两端设有固定于所述机架的支撑结构；所述棘轮发电装置包括内圈、外圈和压电发电组；所述套筒延伸出所述外圈至所述支撑轴承以支撑所述棘轮发电装置。该系统可以用来回收当货物下降时的重力势能，并把其通过特殊的旋转式压电效应实现由重力势能转换成电能。本系统可设置于电梯、起重机、升降机上回收利用起重物下降时所损耗的重力势能，把能量充分利用起来。

技术领域

本实用新型属于发电装置领域，具体涉及一种回收重力势能的压电发电系统。

背景技术

为了回收电梯、升降机、起重机等工作时产生的重力势能，国内外众多学者提出利用电磁感应定律、压电效应、摩擦电效应等原理将重力势能转化为电能，并设计出多种多样的发电装置，从而达到回收能量效果。目前的发电装置都是在运输通道两侧安装磁铁，货物在上下运输时做切割磁感线运动，产生感应电动势，以此到达发电的效果。

目前现有的大多电梯、起重机、升降机回收重力势能发电，选择直接在运输通道两侧安装磁铁的方式，将货物看作导体，利用货物在上升下降的过程中切割磁感线进行发电，这样通过往复运动发电产生的电势能较低，使其能量回收率低，造成了过多的能量浪费。传统装置只有货物可当作导体时，才能切割磁感线产生电动势，当货物为绝缘体时，将不能发电，应用范围不够广泛。并且传统发电装置的尺寸过大，而发电装置的体积增大会使得其输出功率密度(输出功率与其工作体积之比)大大降低，也会带来制造成本的提高、过分笨重、不适于回收重力发电的缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种回收重力势能的压电发电系统，该系统可以用来回收当货物下降时的重力势能，并把其通过特殊的旋转式压电效应实现由重力势能转换成电能。本系统可设置于电梯、起重机、升降机上回收利用起重物下降时所损耗的重力势能，把能量充分利用起来。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种回收重力势能的压电发电系统，所述压电发电系统包括机架、电机、提升轴、棘轮发电装置和支撑轴承，所述电机、提升轴、棘轮发电装置通过轴连接方式依次连接，所述提升轴缠绕有绳索，所述电机和所述支撑轴承固定在所述机架上，所述提升轴的两端设有固定于所述机架的支撑结构；所述棘轮发电装置包括内圈、外圈和压电发电组；其中，

所述外圈为一端开放的圆筒状结构，另一端为封闭端且以轴连接的方式连接于所述提升轴；所述外圈的封闭端内壁中心处设有内柱，所述内柱的表面上沿周向均匀设有至少两组磁铁；所述外圈的侧壁内表面上沿周向均匀设有多个斜齿，每个所述斜齿朝向所述内柱的表面上设有一组径向设置的磁铁；

所述内圈呈圆筒状，所述内圈的内部设有与所述内柱同心且相配合的套筒，所述套筒支撑固定于所述内圈；所述内圈的表面设有拨片槽，所述拨片槽内装设有拨片，所述内圈的表面其他区域沿周向设有至少两组压电发电组，所述压电发电组包括压电组件，所述压电组件固定连接于所述内圈，所述压电组件的一端朝向所述内圈，另一端朝向所述内柱；所述套筒延伸出所述外圈至所述支撑轴承以支撑所述棘轮发电装置。

一具体实施例中，所述压电组件包括悬臂梁、压电片和两个磁铁，所述压电片贴附于所述悬臂梁，两个磁铁分别固定在所述悬臂梁的两端。

一具体实施例中，所述内圈上设有矩形槽，所述压电组件的悬臂梁的中间位置固定连接于所述矩形槽。

一具体实施例中，所述压电组件的压电片的数量是4个，4个所述压电片沿所述悬臂梁的中间位置对称贴附于所述悬臂梁的上下表面。

一具体实施例中，所述压电组件的磁铁与所述外圈的磁铁相对的端面的极性相同。