[发明专利]基于风致振的压电能量收集结构及自供电风速测量装置、方法

权利要求书

1.一种基于风致振的压电能量收集结构，其特征在于，包括：壳体(100)和设于壳体(100)内的环音振动机构和压电换能机构(300)；其中

所述环音振动机构，包括设于所述壳体(100)一端开口部的微孔增流组件和位于所述壳体(100)内腔中的环形谐振腔(102)；所述微孔增流组件包括一环形堵塞(201)和位于该环形堵塞(201)外周的环形喷气道(202)；所述环形喷气道(202)与所述环形谐振腔(102)贯通相连；所述环形谐振腔(102)与所述微孔增流组件相对的端部具有环形尖劈(203)，当气流通过环形喷气道(202)后冲压环形尖劈(203)处，所述环形尖劈(203)产生音频扰动使环形谐振腔(102)内部的空气进入谐振状态；以及

压电换能机构(300)，收容于所述壳体(100)的另一端开口部配置的盖板(109)内侧壁上，所述压电换能机构(300)包括基板(301)和分别贴合于基板(301)两侧端的第一压电片(303)和第二压电片(305)。

2.根据权利要求1所述的基于风致振的压电能量收集结构，其特征在于，所述第一压电片(303)和第二压电片(305)均采用压电PZT陶瓷制成压电片；

所述第一压电片(303)位于所述环形谐振腔(102)的底部且朝向环形堵塞(201)以构成环形谐振腔(102)的刚性壁面；

所述第二压电片(305)位于所述环形谐振腔(102)的底部且朝向盖板(109)设置。

3.根据权利要求1所述的基于风致振的压电能量收集结构，其特征在于，所述环音振动机构包括位于所述微孔增流组件与环形谐振腔(102)之间的且与所述环形谐振腔(102)同轴设置的中心柱(103)。

4.根据权利要求3所述的基于风致振的压电能量收集结构，其特征在于，所述微孔增流组件与所述环形谐振腔(102)之间留有间隙(112)；所述中心柱(103)位于该间隙(112)处；以及

所述中心柱(103)的一端与所述环形堵塞(201)固定相接形成固定端；

所述中心柱(103)的另一端的活动端部分地伸入所述环形谐振腔(102)内。

5.根据权利要求4所述的基于风致振的压电能量收集结构，其特征在于，所述间隙(112)的周向开有数个垂直轴或倾斜的排气孔(115)。

6.根据权利要求1所述的基于风致振的压电能量收集结构，其特征在于，所述环形喷气道(202)为一环形贯通的进气槽(2021)，该进气槽(2021)的槽壁通过一组筋板(204)与所述环形堵塞(201)相连；以及

所述进气槽(2021)的进气端的内径大于该进气槽(2021)的出气端的内径；或

所述环形喷气道(202)为一环形结构的间隔设置的若干进气孔(2022)；

所述进气孔(2022)的进气端的内径大于该进气孔(2022)的出气端的内径。

7.根据权利要求6所述的基于风致振的压电能量收集结构，其特征在于，所述环形尖劈(203)为外倒角结构；以及

所述环形尖劈(203)对准所述环形喷气道(202)的出气端。

8.一种自供电风速测量装置，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的基于风致振的压电能量收集结构，以及风速处理单元(400)；

所述风速处理单元(400)，包括通过第一引线与所述第一压电片(303)电性连接的风速处理模块和通过第二引线与所述第二压电片(305)电性连接的供电模块；所述供电模块适于为所述风速处理模块供电；所述风速处理模块适于将第一压电片(303)所产生的电压换算成相应的风速值。