[发明专利]一种基于磁力耦合的旋转式能量收集装置

说明书

本发明公布了一种基于磁力耦合的旋转式能量收集装置，由底座、侧壁、滚动轴承、旋转杆、压电振子、矩形磁铁和紧固螺钉组成；底座中设有滚动轴承孔、压电振子槽以及紧固螺钉孔；侧壁中设有滚动轴承孔、压电振子槽以及紧固螺钉孔；底座与侧壁之间通过紧固螺钉所固定；两个滚动轴承分别通过滚动轴承孔和滚动轴承分别安装在底座以及侧壁上；旋转杆中镶嵌有四块矩形磁铁；旋转杆通过底座和侧壁上的滚动轴承安装在装置中；压电振子分别通过压电振子槽以及压电振子槽安装在底座和侧壁上。

技术领域

本发明涉及一种基于磁力耦合的旋转式能量收集装置，属于压电发电及自供能应用技术领域。

背景技术

风力能源作为当今时代一个普遍且绿色的能源方式，人们一直在寻找新的发电方式，压电式发电作为一种新兴的发电方式，利用正压电效应，当压电片产生变形时，能够产生一定的电量，利用这些电量可以给予小型传感元件供电，目前压电式传感器已经得到了广泛的应用。

发明内容

本发明提供一种基于磁力耦合的旋转式能量收集装置，针对一些微功率无线系统自供电的需求现状，用以解决现有旋转压电发电机在可靠性及转速适应能力等方面所存在的问题。

本发明采用的技术方案是：一种基于磁力耦合的旋转式能量收集装置，由底座、侧壁、滚动轴承、旋转杆、压电振子、矩形磁铁和紧固螺钉组成；

本发明采取的实施方案是所述底座中设有滚动轴承孔、压电振子槽以及紧固螺钉孔；侧壁中设有滚动轴承孔、压电振子槽以及紧固螺钉孔；底座与侧壁之间通过紧固螺钉所固定；两个滚动轴承分别通过滚动轴承孔和滚动轴承分别安装在底座以及侧壁上；旋转杆中镶嵌有四块矩形磁铁；旋转杆通过底座和侧壁上的滚动轴承安装在装置中；压电振子分别通过压电振子槽以及压电振子槽安装在底座和侧壁上。

在本发明中，压电振子是由压电晶片以及矩型金属基板所粘结而成；压电振子中矩形金属基板的另一侧安装有磁铁块；压电振子其几何中心到旋转杆中心的距离相等，且其几何中心与旋转杆中心的连线之间的夹角为Q＝720°/n，其中n为压电振子的数量之和。

在本发明中，旋转杆上的矩形磁铁的作用是通过跟随旋转杆进行旋转并对压电振子一和压电振子二施加交变的磁场。用于构成压电振子的磁铁块与所靠近的矩形磁铁之间产生力的作用，并带动金属基板和压电晶片产生弯曲变形，进而将机械能转换成电能。

本发明的特色在于：压电振子的弯曲变形量及发电量主要由磁铁的磁场强度的决定。旋转轴增速、减速、及转速高低等状态对其无直接影响，因此在各种转动状态下都有较强的发电能量。

本发明的优势在于：磁铁置于旋转轴上，通过磁力耦合实现非接触激励，可减少对于压电振子的损毁。

附图说明

图1所示为本发明的结构示意图；

图2所示为图1的P-P；

图3所示为底座A的结构示意图；

图4所示为侧壁B的结构示意图；

图5所示为旋转杆D的结构示意图；

图6所示为压电振子E的结构示意图；

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6，本发明实施例中，具体结构包括：