[发明专利]基于机械振动的压电换能系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于机械振动的压电换能系统及方法，其中，系统包括：能量采集系统，用于产生机械振动，并根据振动产生的能量进行压电转换，以生成交流电；整流升压电路，用于根据交流电生成直流电；稳流稳压系统，用于将生成的直流电输出为稳定的直流电。该系统通过压电转换将振动的能量转换为电能，从而充分利用环境中废弃的振动机械能，有效提高机械设备的可靠性，有效利用振动的能量，节能环保。

技术领域

本发明涉及能源转换技术领域，特别涉及一种基于机械振动的压电换能系统及方法。

背景技术

目前，周围环境中振动无处不在，这些振动会给机械设备带来结构的损伤，缩短其使用寿命，同时对环境产生一定的噪音污染，不但降低机械设备的可靠性，而且产生大量噪音污染。

然而，机械振动中蕴含着丰富的能量，相关技术并没有将这些振动能量有效收集起来并进行利用，容易导致浪费能源。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于机械振动的压电换能系统，该系统可以有效提高机械设备的可靠性，有效利用振动的能量，节能环保。

本发明的另一个目的在于提出一种基于机械振动的压电换能方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于机械振动的压电换能系统，包括：能量采集系统，用于产生机械振动，并根据振动产生的能量进行压电转换，以生成交流电；整流升压电路，用于根据所述交流电生成直流电；稳流稳压系统，用于将生成的所述直流电输出为稳定的直流电。

本发明实施例的基于机械振动的压电换能系统，通过压电转换将振动的能量装换为电能，充分利用环境中废弃的振动机械能，有效减少振动能量给机械设备的结构损伤，减轻环境污染，从而有效提高机械设备的可靠性，有效利用振动的能量，节能环保。

另外，根据本发明上述实施例的基于机械振动的压电换能系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述能量采集系统包括：壳体，所述壳体具有空腔；多个振动装置，所述振动装置设置在所述空腔内，用于产生振动；多片压电振子，所述压电振子设置在所述空腔的腔体壁上，以在所述振动装置振动时，感测所受外力以产生所述交流电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，整流升压电路还用于存储所述交流电，以为电路持续并稳定的供电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述腔体可以为6个面。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述振动装置为空腔及空腔内重物，所述重物随其接触的外界环境的振动产生振动，所述重物挤压压电振子，所述压电振子产生形变以生成交流电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述压电振子可以为压电陶瓷片。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述多片压电振子为6片，分别布置在所述腔体的腔壁上。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于机械振动的压电换能方法，包括以下步骤：将机械振动产生的能量进行压电转换，以生成交流电；根据所述交流电生成直流电；将生成的所述直流电输出为稳定的直流电。

本发明实施例的基于机械振动的压电换能方法，通过压电转换将振动的能量装换为电能，充分利用环境中废弃的振动机械能，有效减少振动能量给机械设备的结构损伤，减轻环境污染，从而有效提高机械设备的可靠性，有效利用振动的能量，节能环保。

另外，根据本发明上述实施例的基于机械振动的压电换能方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，存储所述交流电，以为电路持续并稳定的供电。