[实用新型]一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置

权利要求书

1.一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：包括周期排列声子晶体结构、压电陶瓷、尼龙材料、转换电路、电能收集器和风机叶片；所述的周期性声子晶体结构Ⅰ区包括压电陶瓷和尼龙结构；所述的压电陶瓷内嵌于周期性声子晶体结构Ⅱ区，尼龙材料内嵌于周期性声子晶体结构Ⅲ区；所述的周期性声子晶体结构内嵌于风机叶片上下表面且对称布置，从叶根到叶尖位置总长度的30%-70%区域；所述的周期性声子晶体结构中移除一个或连续几个声子晶体结构构成缺陷态位置用于放置压电陶瓷结构；所述的电能收集器由整流器、滤波器、稳压器和储能元件组成，通过导线连接压电陶瓷上下表面，将振动能转化为电能。

2.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：所述的风机叶片上下表面内嵌周期排列声子晶体结构圆孔深度为4mm，直径为80mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：所述的风机叶片长10m为例，在风机叶根第3m处开始设置圆孔，第一列孔的孔心位于风机叶片长第3m处，第一列第一行孔的孔心距离风机叶片边缘0.5m，同一列孔的孔心之间的距离为0.3m，不同列同一行孔心距为0.3m，第1~16列每一列8个孔，共有120个孔；第17-30列，每一列6个孔，共有90个孔；第31-56列，每一列5个孔，共有125个孔，第57-63列，每一列4个孔，共有24个孔；第64-70列，每一列4个孔，共有28个孔；第71-77列，每一列3个孔，共有21个孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：所述的压电陶瓷材料为PZT，压电陶瓷与圆孔同等大小即高度为4mm，直径为80mm的圆柱体形状。

5.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：压电陶瓷具体位置Ⅱ区为第1~4列中第5行，第5-8列中第6行，，第9-12列中第8行，第13-16列中第7行，第17-20列中第4行，第21-24列中第1行，第25-28列中第2行，第29-31列中第1行，第32-56列中第3行，第57-63列中第2行，第64-70列中第4行，第71-77列中第2行。

6.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：所述的尼龙材料高度为4mm，直径为80mm的圆柱形状，具体位置为Ⅲ区。

7.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：所述转换电路是将压电陶瓷用导线串联起来接入电能收集器。

8.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体结构的风机叶片振动能量收集装置，其特征是：电能收集电路用电容作为主要储能元件。