一种颠簸驱动压电材料发电的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种颠簸驱动压电材料发电的装置，包括由箱体（１）、弹片（３－１）及压电片（３－４）构成的弹片单元（３）、弹片单元（３）上的震动球（２）构成的颠簸驱动装置（１１），压电片（３－４）与弹片（３－１）通过导线对应连接，弹片（３－１）通过导线连接防反充二极管（８），控制箱体（１３）内设有防反充二极管（８）、直流稳压器（５）、蓄电池组（７）、逆变器（９）、控制器（６），外力驱动箱体做摇摆起伏运动，箱体内的若干层震动球随之滚动，震动球下的弹片在震动球的滚动作用下震动，弹片两侧的若干压电片在震动的作用下发电，因此，实现了稳定可靠的利用压电材料发电，成本低、维护费用少，降低了对不可再生能源的依赖，缓解了能源危机，保护了大气环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电装置，尤其涉及一种颠簸驱动压电材料发电的装置。
技术介绍
压电效应是100多年前居里兄弟研究石英时发现的，其原理是，如果对压电材料 施加压力，它便会产生电位差，称之为正压电效应；反之施加电压，则产生机械应力，称为 逆压电效应。在现实生活中，压电材料具有机械能与电能之间转换和逆转换的功能。压 电材料发电具有持久、清洁、免维护的特点，其具有超高的能量密度，其峰值能量密度可达 100-10000Kw/Kg。 另外，随着非可再生能源的日趋减少，开发利用新能源已成为当今社会发展的必 然选择，而目前还没有经济、成熟、可靠、稳定地利用颠簸驱动压电材料发电以提高能源利 用率，节约能源，保护大气环境的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种成本低、维护费用少、系 统稳定性高的颠簸驱动压电材料发电的装置，将此装置置于存在某种颠簸的环境，其将颠 簸的能量与压电材料相结合进行发电，达到了提高能源利用率、节约能源和保护大气环境 的目的，缓解了能源危机，保护了大气环境。本专利技术的目的可以通过如下措施来达到一种颠簸驱动压电材料发电的装置，其特征在于它具有颠簸驱动装置，颠簸驱动装置由箱体、震动球、弹片单元构成，箱体内分布有弹片单元，每个弹片单元均由弹片及弹片上分布的压电片构成，弹片上分布有震动球，压电片通过各自的第一导线与其对应的弹片上的第二导线对应连接，每个弹片上的第二导线均通过第三导线连接防反充二极管，防反充二极管连接直流稳压器，直流稳压器连接蓄电池组，蓄电池组连接逆变器，防反充二极管、直流稳压器、蓄电池组、逆变器均连接控制器，防反充二极管、直流稳压器、蓄电池组、逆变器及控制器均设在控制箱体内，其中 防反充二极管，用于将所述弹片两侧的压电片产生的直流电传输至直流稳压器，并防止蓄电池组反向向压电片放电； 直流稳压器，用于将直流电进行稳压处理，输出稳定的直流电； 蓄电池组，用于存储直流稳压器输出的直流电，并向直流稳压器、控制器和逆变器 供电； 控制器，通过检测流经防反充二极管电流的大小和是否有电流通过可确定弹片单元是否正常工作，通过检测蓄电池组电量的大小确定当前系统电量存储，当蓄电池组电量达到一定阀值时控制逆变器开始工作，将直流电转变成交流电输出至交流负载，通过检测直流稳压器的电流、电压的大小确定其工作状态；检测到有异常时发出报警信号； 逆变器，用于在控制器的控制下将蓄电池组存储的直流电变换成交流电输出。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的颠簸驱动装置至少有两个，每个颠簸驱动装置的弹片单元的弹片上的第二导线均通过一个第三导线连接一个防反充二极管，所有的 防反充二极管均连接直流稳压器。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的箱体由隔板分割为至少两个层，每个层内 均设有弹片单元和震动球。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的弹片单元为水平设置或垂直设置或水平和 垂直组合设置。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的箱体内设有防撞层。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的箱体的底层为圆锥形。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的控制箱体和箱体是分体的或一体的。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的压电片由压电陶瓷、压电铁电性材料、压电聚合物、压电复合材料之一或其组合制成。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的弹片采用不锈钢、钛合金之一或其组合制 成。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的震动球为实心、空心之一或其组合，震动球 为空心时，其空心震动球内部设有弹簧振子。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的震动球采用陶瓷、不锈钢、氧化铝耐磨陶 瓷、氧化锆陶瓷之一或其组合制成。 为了进一步实现本专利技术的目的，所述的震动球为光滑表面、凹凸表面之一或其组合。 本专利技术同已有技术相比可产生如下积极效果本专利技术通过外力驱动箱体做摇摆 起伏运动，箱体内的震动球随之滚动，震动球下的弹片在震动球的滚动作用下震动，弹片两 侧的若干压电片组成的压电材料在震动的作用下发电。此装置结构简单实用，可应用于一 切存在摇摆运动的环境，如波浪、潮汐、洋流、船舶、车辆、机械设备等运动环境中或震动机 械上，以海浪为例，将颠簸驱动装置的箱体置于海面上(电器部分的控制箱体可置于陆地 上)，颠簸驱动装置的箱体通过固定缆与海底固定，波浪驱动箱体做摇摆起伏运动。本专利技术 比太阳能光伏发电、风能发电、潮汐发电成本更低、维护费用更少、系统稳定性更高。因此， 实现了稳定可靠的利用压电材料发电，从而降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，缓 解了能源危机，保护了大气环境。附图说明 图1为本专利技术的第一种实施方式的结构示意图； 图2为图1的箱体内俯视图； 图3为本专利技术的弹片单元的结构示意图； 图4为图3的侧视图； 图5为本专利技术的第二种实施方式的结构示意图； 图6为本专利技术的第三种实施方式的结构示意图； 图7为本专利技术的凹凸表面震动球的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细描述 实施例1 :一种颠簸驱动压电材料发电的装置(参见图1-图4)，它具有一个颠簸 驱动装置ll，颠簸驱动装置11由箱体1、多个震动球2(其数量根据需要而定，通常为10 100个)、多个弹片单元3 (其数量根据需要而定，通常为10 150个)构成，弹片单元3由 弹片3-1及弹片两侧表面均匀分布的多个压电片3_4(其数量根据需要而定，通常为10 150个)构成，弹片3-l采用硬度大、耐磨、弹性大、质量轻的材料，如不锈钢、钛合金等之一 或其组合制成。压电片3-4由压电陶瓷、压电铁电性材料、压电聚合物、压电复合材料之一 或其组合制成。压电片3-4通过各自的第一导线3-3与其对应的弹片3-1上的第二导线 3-2对应连接，箱体1由隔板12分割为多层(本实施例为3层)，上层的隔板12上设有均 匀分布的多个卡槽(其数量与上层的弹片单元3的数量相同)，上层的弹片3-1垂直对应卡 接于隔板12的卡槽内，弹片3-1上放置有多个震动球2 ;中层的隔板12上设有均匀分布的 多个卡槽(其数量与中层的弹片单元3的数量相同)，中层的弹片3-1垂直对应卡接于隔 板12的卡槽内，弹片3-1上放置有多个震动球2 ;底层为圆锥形，底层的内壁两侧对应设有 均匀分布的多个卡槽(其数量与底层的弹片单元3的数量相同)，底层内的弹片3-1水平对 应卡接于底层的内壁的卡槽内，弹片3-1上放置有多个震动球2，箱体1在颠簸的作用下摇 摆起伏运动时，震动球2在弹片3-1上滚动。震动球2采用硬度大、耐磨、密度大的材料，如 陶瓷、不锈钢、氧化铝耐磨陶瓷、氧化锆陶瓷等之一或其组合等制成。震动球2为实心、空心 之一或其组合，震动球2为空心时，其空心震动球内部安装有弹簧振子。震动球2为光滑表 面、凹凸表面之一或其组合。震动球2可大小不一，材料不一，质量不一。为了防止震动球 2及箱体1破损，箱体1内设有防撞层4。每个弹片3-1上的第二导线3-2均通过第三导线 10连接防反充二极管8，防反充二极管8连接直流稳压器5，直流稳压器5连接蓄电池组7， 蓄电池组7连接逆变器9，防反充二极管8、直流稳压器5、蓄电池组7、逆变器9均连接控制 器6，其中防反充二极管8，用于将所述弹片两侧的压电材料产生的直流电传输至直流稳压 器5，并防止蓄电池组7反向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颠簸驱动压电材料发电的装置，其特征在于它具有颠簸驱动装置（１１），颠簸驱动装置（１１）由箱体（１）、震动球（２）、弹片单元（３）构成，箱体（１）内分布有弹片单元（３），每个弹片单元（３）均由弹片（３－１）及弹片（３－１）上分布的压电片（３－４）构成，弹片（３－１）上分布有震动球（２），压电片（３－４）通过各自的第一导线（３－３）与其对应的弹片（３－１）上的第二导线（３－２）对应连接，每个弹片（３－１）上的第二导线（３－２）均通过第三导线（１０）连接防反充二极管（８），防反充二极管（８）连接直流稳压器（５），直流稳压器（５）连接蓄电池组（７），蓄电池组（７）连接逆变器（９），防反充二极管（８）、直流稳压器（５）、蓄电池组（７）、逆变器（９）均连接控制器（６），防反充二极管（８）、直流稳压器（５）、蓄电池组（７）、逆变器（９）及控制器（６）均设在控制箱体（１３）内，其中：防反充二极管（８），用于将所述弹片两侧的压电片产生的直流电传输至直流稳压器（５），并防止蓄电池组（７）反向向压电片放电；直流稳压器（５），用于将直流电进行稳压处理，输出稳定的直流电；蓄电池组（７），用于存储直流稳压器输出的直流电，并向直流稳压器（５）、控制器（６）和逆变器（９）供电；控制器（６），通过检测流经防反充二极管（８）电流的大小和是否有电流通过可确定弹片单元（３）是否正常工作，通过检测蓄电池组（７）电量的大小确定当前系统电量存储，当蓄电池组（７）电量达到一定阀值时控制逆变器（９）开始工作，将直流电转变成交流电输出至交流负载，通过检测直流稳压器（５）的电流、电压的大小确定其工作状态；检测到有异常时发出报警信号；逆变器（９），用于在控制器（６）的控制下将蓄电池组存储的直流电变换成交流电输出。...

【技术特征摘要】
一种颠簸驱动压电材料发电的装置，其特征在于它具有颠簸驱动装置(11)，颠簸驱动装置(11)由箱体(1)、震动球(2)、弹片单元(3)构成，箱体(1)内分布有弹片单元(3)，每个弹片单元(3)均由弹片(3-1)及弹片(3-1)上分布的压电片(3-4)构成，弹片(3-1)上分布有震动球(2)，压电片(3-4)通过各自的第一导线(3-3)与其对应的弹片(3-1)上的第二导线(3-2)对应连接，每个弹片(3-1)上的第二导线(3-2)均通过第三导线(10)连接防反充二极管(8)，防反充二极管(8)连接直流稳压器(5)，直流稳压器(5)连接蓄电池组(7)，蓄电池组(7)连接逆变器(9)，防反充二极管(8)、直流稳压器(5)、蓄电池组(7)、逆变器(9)均连接控制器(6)，防反充二极管(8)、直流稳压器(5)、蓄电池组(7)、逆变器(9)及控制器(6)均设在控制箱体(13)内，其中防反充二极管(8)，用于将所述弹片两侧的压电片产生的直流电传输至直流稳压器(5)，并防止蓄电池组(7)反向向压电片放电；直流稳压器(5)，用于将直流电进行稳压处理，输出稳定的直流电；蓄电池组(7)，用于存储直流稳压器输出的直流电，并向直流稳压器(5)、控制器(6)和逆变器(9)供电；控制器(6)，通过检测流经防反充二极管(8)电流的大小和是否有电流通过可确定弹片单元(3)是否正常工作，通过检测蓄电池组(7)电量的大小确定当前系统电量存储，当蓄电池组(7)电量达到一定阀值时控制逆变器(9)开始工作，将直流电转变成交流电输出至交流负载，通过检测直流稳压器(5)的电流、电压的大小确定其工作状态；检测到有异常时发出报警信号；逆变器(9)，用于在控制器(6)的控制下将蓄电池组存储的直流电变换成交流电输出。2. 根据权利要求1所述的一种颠簸驱动压电材料发电的装置，其特征在于所述的颠簸 驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴速，
申请(专利权)人：吴速，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]