專利名稱：新型壓電能量回收裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型壓電能量回收裝置，屬于可再生能源發電技術領域。
背景技術：
近年來，由于大量使用傳統能源，造成了環境污染、地球溫度升高，人們開始研究 利用周圍環境本身的能源轉換成電能，為電子設備供電。其中利用壓電材料，把環境的振動 機械能轉換成電能，開始受到重視。經檢索，中國專利CN 100414808C提出了一種壓電俘能 器，自由端懸掛集中質量塊的懸臂梁兩面粘貼壓電材料，懸臂梁振動時由壓電材料輸出電 能并存儲起來，但產生的電能較小，主要用于微電子器件的供電。美國專利US 7521841B2 公開了一種使用多個懸臂梁的壓電能量回收裝置。US 7301254B1公開了一種利用單側有 壓電材料的懸臂梁的能量回收裝置。中國專利CN 100414808C也公開了一種為微型無線 傳感網絡節點供電的壓電懸臂梁發電系統。WO 2007121092也描述了主要用于微機電系統 (MEMS)供電的的懸臂梁結構的壓電能量回收裝置。中國專利CN 101272109A公開了一種利 用兩組叉指型的多個壓電懸臂梁，進行寬頻發電裝置，但是，其中的單個壓電換能元件彎曲 振動時無法產生電能，多個壓電換能元件疊加時，脆性較大，容易折斷，實用性較差。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型壓電能量回收裝置，解決上述壓電能量回收裝置存 在的單個壓電換能元件彎曲振動時無法產生電能，多個壓電換能元件疊加時，脆性較大，容 易折斷，實用性較差的不足，通過本發明把周圍環境的振動能量有效的轉換成電能，為小型 負載提供能量。本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種新型壓電能量回收裝置，包括懸 臂梁，懸臂梁連接的整流電路，其特征是，所述的懸臂梁為金屬層的上、下表面粘貼壓電元 件，形成壓電元件、金屬層、壓電元件三層疊加，金屬層位于中間位置；懸臂梁的一端固定， 另一端為自由端，自由端的上面固定集中質量塊。所述的懸臂梁由金屬層上、下表面粘貼的若干壓電元件和自由端上固定的若干集 中質量塊組成。所述的壓電元件由壓電材料的兩面涂鍍的電極構成。所述的壓電材料為壓電單晶或壓電陶瓷或高分子壓電材料或壓電纖維復合材料。本發明將懸臂梁的金屬層的上、下表面粘貼壓電元件，形成類似三明治結構，懸臂 梁的一端固定，另一端自由，并在自由端附加集中質量塊，這種結構隨著周圍環境的振動， 把振動機械能轉化成電能，為負載供電，本發明實用性強，可為為小型負載提供電能。
圖1為本發明中壓電元件的結構示意圖；圖2為本發明中懸臂梁結構示意圖3為本發明的電路圖；圖中，1電極，2壓電材料，3電極，4壓電元件，5集中質量塊，6金屬層，7壓電元件。
具體實施例方式結合附圖和實施例進一步說明本發明，如圖2所示，懸臂梁包括壓電元件4、7，金 屬層6和集中質量塊5。壓電元件4、7和金屬層6之間通過膠層粘接，金屬層6位于正中位 置，壓電元件4、7對稱地位于金屬層兩面，集中質量塊5安裝于懸臂梁的自由端的上面。如圖1所示，壓電元件4由壓電材料2、電極1和3構成。電極1、3涂鍍在壓電材 料2的兩面，壓電材料2位于兩電極的中間，類似三明治結構。如圖3所示，本發明中的懸臂梁接整流電路，壓電懸臂梁發出的交流電經過整流 電路轉換成直流電，為后續負載供電。
權利要求
1.一種新型壓電能量回收裝置，包括懸臂梁，懸臂梁接整流電路，其特征是，所述的懸 臂梁為金屬層的上、下表面粘貼壓電元件，形成壓電元件、金屬層、壓電元件三層疊加，金屬 層位于中間位置；懸臂梁的一端固定，另一端為自由端，自由端的上面固定集中質量塊。
2.根據權利要求1所述的新型壓電能量回收裝置，其特征是，所述的懸臂梁由金屬層 上、下表面粘貼的若干壓電元件和形成的若干自由端上固定的若干集中質量塊組成。
3.根據權利要求1或所述的新型壓電能量回收裝置，其特征是，所述的壓電元件由壓 電材料的兩面涂鍍的電極構成。
4.根據權利要求3所述的新型壓電能量回收裝置，其特征是，所述的壓電材料為壓電 單晶或壓電陶瓷或高分子壓電材料或壓電纖維復合材料。
全文摘要
本發明涉及一種新型壓電能量回收裝置，屬于可再生能源發電技術領域，本發明將懸臂梁的金屬層的上、下表面粘貼壓電元件，形成類似三明治結構，懸臂梁的一端固定，另一端自由，并在自由端附加集中質量塊，壓電元件中的電極接整流電路，整流電路的輸出接負載，這種結構隨著周圍環境的振動，把振動機械能轉化成電能，為負載供電，本發明實用性強，可為小型負載提供電能。
文檔編號H02N2/18GK101997444SQ200910183640
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月14日 優先權日2009年8月14日
發明者邊義祥 申請人:揚州博達電氣設備有限公司