一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112468017A(43)申请公布日2021.03.09(21)申请号202011079431.3(22)申请日2020.10.10(71)申请人青岛科技大学地址266000山东省青岛市崂山区松岭路99号(72)发明人史伟杰张添杨传辉(74)专利代理机构青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241代理人袁晓玲(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置(57)摘要本发明公开了一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，包括上盖、外壳、设置在外壳内部的中间内衬、设置在中间内衬外侧的上内衬、设置在中间内衬下册的压电片、设置在压电片下侧的下内衬。外壳下端为一带通孔的圆柱，上盖与外壳通过螺纹连接，下内衬中间为圆形通孔，中间内衬与上内衬在接合面处上部间隙配合，下部留有空腔。中间内衬与下内衬之间留有振动空腔，中间内衬在一侧面开有一孔，孔与中间内衬内部竖直通孔相互贯通。压电陶瓷置于中间内衬与下内衬之间，两根导线可分别通过中间内衬侧面通孔和竖直通孔连接至装置之外。本发明将有害的压力脉动进行回收变为电能，变废为宝，可用于低电功耗元件的供能与驱动。CN112468017ACN112468017A权利要求书1/1页1.一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，其特征在于：包括上盖1、外壳2、设置在外壳内部的中间内衬3、设置在中间内衬3外部的上内衬4、设置在中间内衬3与上内衬4下面的压电片5、设置在压电片5下侧的下内衬6、设置在下内衬内部的O型圈、设置在外壳2中的O型圈8。2.根据权利要求1所述的一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，其特征在于：外壳2内圆周面2.1上部具有内螺纹2.2，下端是带一圆形通孔2.5的圆柱2.6。3.根据权利要求1所述的一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，其特征在于：中间内衬3为一上粗下细的圆柱，较细部位的外侧圆周面3.2一部位开有一圆形通孔3.3，与中间内衬的竖直通孔3.4贯通，此竖直通孔3.4最下端与中间内衬3下表面3.5中间部位凹槽的表面3.6贯通。4.根据权利要求1所述的一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，其特征在于:下内衬6为一圆盘状物体，其外圆周面6.1与所述外壳内圆周面2.1间隙配合，其上表面6.2与压电片下表面5.3间隙，其上表面中间部位为圆形凹槽6.3，下内衬6的最中心部位为一圆形通孔6.5。5.根据权利要求3和4所述的一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，其特征在于：中间内衬3、压电片5和下内衬6在竖直方向上紧密配合，压电片5下表面5.3与下内衬6上表面6.2中间部位的圆形凹槽6.3形成振动空腔。6.根据权利要求1所述的一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，其特征在于：压电片的两根导线通过中间内衬3的圆形通孔3.3、竖直内孔3.4和上盖1的竖直通孔1.2延伸至装置之外。7.根据权利要求1所述的一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，其特征在于：中间内衬、上内衬和下内衬均为绝缘材料。2CN112468017A说明书1/3页一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置技术领域[0001]本发明涉及一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，属于压电俘能领域。背景技术[0002]在水液压循环系统中，水介质存在流量脉动，这些流量脉动遇到负载时会生成压力脉动，压力脉动会产生振动和噪声等。另一方面，水液压需要压力传感器等低电功耗元件。如能将水液压循环系统输出的压力脉动俘获，转化为电能储存，以备低电功耗元件使用，则具有重要的现实意义。[0003]近年来，随着新能源的发展和节能要求的提高，流致振动逐渐成为了一种重要的能量来源。采用压电陶瓷、压电薄膜、压电纤维等压电材料的压电俘能技术是目前流致振动能量俘获研究的热点，该技术是利用压电材料在阻流过程中产生形变导致电压变化来汲取能量的，具有结构简单、无污染和易于集成化等优点。对于水液压系统来说，可将压电材料置于其液压元件及管路中，以压力脉动为激励，使压电材料发生形变，进而产生电能。发明内容[0004]针对水介质系统中的压力脉动，将压电材料内置于水介质管路系统中，在脉动压力的激励下，压电材料将发生形变并产生电能，然后利用该电能驱动低电功耗元件。[0005]本发明的目的是提供一种可将压力脉动进行回收变为电能，应用于低电功耗元件供能与驱动的基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置。[0006]本发明所采用的技术方案是：一种基于水介质压力脉动的压电陶瓷片俘能装置，包括上盖、外壳、设置在外壳内部的中间内衬、设置在中间内衬外侧的上内衬、设置在中间内衬和上内衬下侧的压电片、设置