[实用新型]基于压电振动的微型风能转换装置

摘要

一种基于压电振动的微型风能转换装置，解决了现有风能转换结构受有限空间的限制，传统压电片的机电耦合系数低，约束了能量转化等问题，包括基座、夹具、固定在夹具上的压电换能装置以及振动发生器，其技术要点是压电换能装置由悬臂梁和压电陶瓷片构成，转接臂的下臂与悬臂梁的上端固定连接，在悬臂梁的自由端引用了基于磁致负刚度原理设置的负刚度机构，通过转接臂将振动发生器产生的振动传递给刚度降低的悬臂梁反复弯曲振动，利用压电效应将输入的振动能转换成电能。其结构设计合理，调节方便，减少占用空间，增大压电陶瓷片的应变能力，提高机电耦合系数，增加能量获取效率，不受机械能量源的限制，充分地利用风能，拓宽能量收集的风速频带。

主权项

一种基于压电振动的微型风能转换装置，包括基座，组装在基座上的夹具、固定在夹具上的压电换能装置以及振动发生器，其特征在于：所述压电换能装置由下端固定在夹具上的悬臂梁和贴附在悬臂梁上的压电陶瓷片所构成，转接臂的下臂与悬臂梁的上端固定连接，转接臂的上臂组装振动发生器，在悬臂梁的上端设置负刚度机构，负刚度机构包括三块平行布置且两两相斥的永磁体，即位于转接臂中部的连接孔内的永磁体，分别设置在转接臂两侧的连接座上的永磁体，通过转接臂将振动发生器产生的振动传递给刚度降低的悬臂梁，悬臂梁反复弯曲振动的同时，带动压电陶瓷片利用压电效应将输入的振动能转换成电能。