一种压电陶瓷发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种压电陶瓷发电装置，包括压电双晶片和夹持固定座，所述压电双晶片连接在夹持固定座上，组成悬臂结构或简支梁结构，在振动或者冲击的工况条件下，压电双晶片将产生往复偏转，基于压电材料的正压电效应，压电双晶片将输出电荷。本实用新型专利技术的压电陶瓷发电装置，使用高压电常数的压电陶瓷材料，在单位振动强度下能获得更多的电能。利用压电双晶片结构的压电陶瓷发电装置，具有结构简单、紧凑，空间尺寸小，可得到几至几百毫焦耳的电能，在低功耗电器应用领域有较大的应用空间。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于压电陶瓷应用
，具体涉及一种压电陶瓷发电装置。
技术介绍
目前，随着环境保护政策、措施日益严苛，污染严重的传统能源受到制约，而新能源技术逐渐得到快速发展，其中利用压电陶瓷发电的新技术渐渐得以实际应用。压电陶瓷材料具有独特的压电效应，可将机械能转变为电能。在外界振动或者冲击的作用下，压电陶瓷产生变形，输出电荷量。在持续振动的工况条件下，压电陶瓷也将持续不断地输出电能。现有压电发电技术存在结构复杂，压电材料的压电常数低，能量转换效率低、发电量弱等不足。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本技术提供一种压电陶瓷发电装置，压电双晶片采用高压电特性陶瓷材料制作，组成悬臂结构，在振动或冲击工况条件下产生电能。技术方案：为实现上述专利技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种压电陶瓷发电装置，包括压电双晶片和夹持固定座，所述压电双晶片连接在夹持固定座上，组成悬臂结构或简支梁结构，在振动或者冲击的工况条件下，压电双晶片将产生往复偏转，基于压电材料的正压电效应，压电双晶片将输出电荷。所述压电双晶片由2片压电陶瓷与中间层粘接在一起，2片压电陶瓷按照极性规则地排列，中间层采用金属片或导电复合材料制成，上下2片压电陶瓷联通作为一极，中间层作为一极，输出电量。所述压电双晶片由2片压电陶瓷与中间层粘接在一起，2片压电陶瓷按照极性规则地排列，中间层采用金属片或导电复合材料制成，上下2片压电陶瓷各为一极，输出电量。所述压电双晶片由2片压电陶瓷按照极性规则地排列粘接在一起，上下2片压电陶瓷各为一极，输出电量。所述的压电双晶片的陶瓷材料的压电常数d33大于800pc/N。所述的压电陶瓷发电装置，输出的电量通过外围的全桥整流电路，变成直流电压，将电能储存在储能电容上。有益效果：与现有技术相比，本技术的压电陶瓷发电装置，使用高压电常数的压电陶瓷材料，在单位振动强度下能获得更多的电能。利用压电双晶片结构的压电陶瓷发电装置，具有结构简单、紧凑，空间尺寸小，可得到几至几百毫焦耳的电能，在低功耗电器应用领域有较大的应用空间。附图说明图1是第一种压电陶瓷发电装置的结构示意图；图2是第二种压电陶瓷发电装置结构示意图；图3是第三种压电陶瓷发电装置结构示意图；图4是第四种压电陶瓷发电装置结构示意图。具体实施方式下面结合具体附图进一步阐明本技术，本具体实施方式在以本技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些方式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。实施例1如图1所示，利用压电双晶片结构的压电陶瓷发电装置，包括压电双晶片1和夹持固定座2，压电陶瓷发电装置包括至少1片压电双晶片，压电双晶片使用高压电常数（d33大于800pc/N）的压电陶瓷材料，2片压电陶瓷按照极性规则地排列，将压电双晶片1连接在夹持固定座2上，组成悬臂结构，在振动或者冲击的工况条件下，压电双晶片将产生往复偏转，基于压电材料的正压电效应，压电双晶片将输出电荷。压电双晶片有2片压电陶瓷3和中间层4组成，2片压电陶瓷按照极性规则地排列。将外侧压电陶瓷电极相连，作为一极输出，中间层作为一极输出。当压电双晶片受到振动或冲击时，悬臂梁产生弯曲变形，当处于往下的弯曲变形时，处于上层的压电陶瓷受到与极化方向相同的压力，厚度方向收缩，径向长度方向伸长，基于正压电效应，在电极面上输出正电荷。同时下层压电陶瓷受到与极化方向相反的压力，厚度方向伸长，径向长度方向收缩，基于正压电效应，在电极面上也输出正电荷。两极合并叠加能量输出。当处于往上的弯曲变形时，处于上层的压电陶瓷受到与极化方向相反的压力，厚度方向伸长，径向长度方向收缩，基于正压电效应，在电极面上输出负电荷。同时下层压电陶瓷受到与极化方向相同的压力，厚度方向收缩，径向长度方向伸长，基于正压电效应，在电极面上也输出负电荷。两极合并叠加能量输出。在持续振动的工况条件下，压电双晶片也将持续不断地输出电能。实施例2如图2所示，利用压电双晶片结构的压电陶瓷发电装置，包括压电双晶片1和2组夹持固定座2，压电双晶片1使用高压电常数（d33大于800pc/N）的压电陶瓷材料，2片压电陶瓷按照极性规则地排列，将压电双晶片1两端连接在夹持固定座2上，组成简支梁结构，在剧烈振动或者大冲击的工况条件下，压电双晶片中腹将产生上下起伏，基于压电材料的正压电效应，压电双晶片将输出电荷。简支梁结构有利于承受较大过载。压电双晶片1有2片压电陶瓷3和中间层4组成，2片压电陶瓷按照极性规则地排列。将外侧压电陶瓷电极相连，作为一极输出，中间层4作为一极输出。当压电双晶片受到振动或冲击时，简支梁产生弯曲变形，当处于往下的起伏变形时，处于上层的压电陶瓷受到与极化方向相同的压力，厚度方向收缩，径向长度方向伸长，基于正压电效应，在电极面上输出正电荷。同时下层压电陶瓷受到与极化方向相反的压力，厚度方向伸长，径向长度方向收缩，基于正压电效应，在电极面上也输出正电荷。两极合并叠加能量输出。当处于往上的起伏变形时，处于上层的压电陶瓷受到与极化方向相反的压力，厚度方向伸长，径向长度方向收缩，基于正压电效应，在电极面上输出负电荷。同时下层压电陶瓷受到与极化方向相同的压力，厚度方向收缩，径向长度方向伸长，基于正压电效应，在电极面上也输出负电荷。两极合并叠加能量输出。在持续振动的工况条件下，压电双晶片也将持续不断地输出电能。实施例3如图3和图4所示，利用压电双晶片结构的压电陶瓷发电装置，包括压电双晶片1和夹持固定座2，压电陶瓷发电装置包括至少一片压电双晶片，压电双晶片使用高压电常数（d33大于800pc/N）的压电陶瓷材料，压电双晶片采用二线制设计。二片压电陶瓷按照极性规则地排列，将压电双晶片连接在夹持固定座上，组成悬臂结构，在振动或者冲击的工况条件下，压电双晶片将产生往复偏转，基于压电材料的正压电效应，压电双晶片将输出电荷。压电双晶片有2片压电陶瓷直接组成或在2片压电陶瓷之间设中间层组成，二片压电陶瓷按照极性规则地排列。将2片压电陶瓷分别作为一极输出。当压电双晶片受到振动或冲击时，悬臂梁产生弯曲变形，当处于往下的弯曲变形时，处于上层的压电陶瓷受到与极化方向相同的压力，厚度方向收缩，径向长度方向伸长，基于正压电效应，在电极面上输出正电荷。同时下层压电陶瓷受到与极化方向相反的压力，厚度方向伸长，径向长度方向收缩，基于正压电效应，在电极面上也输出正电荷。两极合并叠加能量输出。当处于往上的弯曲变形时，处于上层的压电陶瓷受到与极化方向相反的压力，厚度方向伸长，径向长度方向收缩，基于正压电效应，在电极面上输出负电荷。同时下层压电陶瓷受到与极化方向相同的压力，厚度方向收缩，径向长度方向伸长，基于正压电效应，在电极面上也输出负电荷。两极合并叠加能量输出。在持续振动的工况条件下，压电双晶片也将持续不断地输出电能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电陶瓷发电装置，其特征在于：包括压电双晶片（1）和夹持固定座（2），所述压电双晶片（1）连接在夹持固定座（2）上，组成悬臂结构或简支梁结构，在振动或者冲击的工况条件下，压电双晶片将产生往复偏转，基于压电材料的正压电效应，压电双晶片（1）将输出电荷。

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷发电装置，其特征在于：包括压电双晶片（1）和夹持固定座（2），所述压电双晶片（1）连接在夹持固定座（2）上，组成悬臂结构或简支梁结构，在振动或者冲击的工况条件下，压电双晶片将产生往复偏转，基于压电材料的正压电效应，压电双晶片（1）将输出电荷。2.根据权利要求1所述的压电陶瓷发电装置，其特征在于：所述压电双晶片（1）由2片压电陶瓷（3）与中间层（4）粘接在一起，2片压电陶瓷按照极性规则地排列，中间层采用金属片或导电复合材料制成，上下2片压电陶瓷联通作为一极，中间层作为一极，输出电量。3.根据权利要求1所述的压电陶瓷发电装置，其特征在于：所述压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，
申请(专利权)人：江苏联能电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32