[发明专利]一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器

摘要

本发明公开一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器，为解决当前气动系统中物联网节点供能的压电俘能器机电转化效率低、功率小等问题。本发明由高压气体激励驱动组件、环形压电发电组件和紧固螺钉组成，其中高压气体激励驱动组件和环形压电发电组件通过紧固螺钉紧固连接。本发明通过结构优化设计，基于磁力升频效应，实现了压电俘能器在低频激励下的高幅振动，可显著提高压电俘能器的机电转化效率和功率。本发明能量利用率高，结构简单，成本低，将机械能直接转化为电能并可通过整流储能电路将产生的电能收集整理，为气动系统中物联网节点供能等优势，在气动技术领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种用于高压管道的活塞式磁力升频压电俘能器，其特征在于该磁力升频压电俘能器由高压气体激励驱动组件（1）、环形压电发电组件（2）和紧固螺钉（3）组成，所述高压气体激励驱动组件（1）和环形压电发电组件（2）通过紧固螺钉（3）紧固连接；所述高压气体激励驱动组件（1）包括高压气体腔（1‑1）、气管快速接头（1‑2）、活塞（1‑3）、弹簧（1‑4）、圆柱磁铁（1‑5）和垫圈（1‑6），所述气管快速接头（1‑2）安装在高压气体腔（1‑1）两端，所述活塞（1‑3）置于高压气体腔（1‑1）的环形凹面（1‑1‑2）内，初始状态，活塞（1‑3）顶端与垫圈（1‑6）完全接触，所述活塞（1‑3）设置有环形凹槽（1‑3‑1）和活塞底面（1‑3‑2），环形凹槽（1‑3‑1）置于活塞（1‑3）的底端，所述弹簧（1‑4）一端作用在活塞底面（1‑3‑2），另一端置于腔体（2‑1）的端面（2‑1‑2），所述圆柱磁铁（1‑5）粘接固定在环形凹槽（1‑3‑1）内，所述垫圈（1‑6）外环中部设置有环形缺口（1‑6‑1），所述环形缺口（1‑6‑1）与高压气体腔（1‑1）中的垫圈限位板（1‑1‑3）配合，将垫圈（1‑6）固定在环形凹面（1‑1‑2）的顶端；所述环形压电发电组件（2）包括腔体（2‑1）、发电组件Ⅰ（2‑2）、发电组件II（2‑3）、矩形磁铁（2‑4）、后端盖（2‑5）和紧定螺钉（2‑6），其中发电组件Ⅰ（2‑2）和发电组件II（2‑3）胶粘固定在腔体（2‑1）内，矩形磁铁（2‑4）分别胶粘固定在发电组件Ⅰ（2‑2）的固定梁Ⅰ（2‑2‑3）和发电组件II（2‑3）的固定梁II（2‑3‑3）上，后端盖（2‑5）和腔体（2‑1）通过紧定螺钉（2‑6）紧固连接。