一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器制造技术

一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器，属于振动俘能技术领域，本发明专利技术包括本发明专利技术包括压板、支撑架、底座、压电叠堆、钹形叠堆和弹簧，采用钹形叠堆和压电叠堆复合俘能，所受外力在小量程范围内时，大量程小量程同时俘能，小量程俘能占主要部分，其受力过程是压板、钹形叠堆腔、钹形叠堆、弹簧、压电叠堆、压电叠堆腔和底座；所受外力超过小量程在大量程的范围内，小量程支撑面贴合在支撑架上，大量程俘能占主要部分，其受力过程是压板、支撑架、压电叠堆、压电叠堆腔和底座；所受外力大于大量程的范围，俘能器过载保护，钹形叠堆和压电叠堆不发生振动位移，此时没有俘能，其受力过程是压板、支撑架和底座，能够适应受力范围较大的振动环境。振动环境。振动环境。

【技术实现步骤摘要】
一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器
所属

[0001]本专利技术涉及一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器，具体涉及一种用于重载的带有双量程压电叠堆俘能器，属于振动俘能


技术介绍

[0002]能源问题是当今最为关注的问题之一，各国科技工作者一直在努力寻找和开发新能源来解决能源缺乏和使用传统能源时存在的问题。目前，对于大多数微电子产品，电池供电以其电量稳定，易满足微电子产品能量需求等优点而受到广泛应用。但是，传统电池仍然具有一些无法改变的缺点，体积大，质量大，供能寿命有限，需要定期更换，以及由此所带来的材料浪费，环境污染等问题不容忽视，尤其对于目前发展迅速的无线网络和嵌入式系统来说时，电池供电的这种缺陷更明显。一个有效的方法就是直接从微电子器件的工作环境中俘获能量并为其供能。通过能量转化装置把自然界的振动能俘获并转化为电能，同时进行电能存储并为微电子器件供能。压电材料具有良好的力电转换特性，是制造这类微电子器件供能器件的最优选择，由压电材料制造成的发电装置具有结构简单、不发热、无电磁干扰、无污染、易于加工制作和实现机构的微小化、集成化等优点而备受关注。目前常见报道的压电发电装置结构为悬臂梁型。但是，这类悬臂梁型压电发电装置承载能力小，在高负载的情况下很容易折断致使不能正常工作，且结构尺寸较大，不能满足现代微电子器件的微型化发展需要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决受力范围大的振动环境，在低负载的情况下，传统压电叠堆俘能效率低，在高负载的情况下悬臂梁很容易折断致使不能正常工作，且结构尺寸较大，不能满足现代微电子器件的微型化发展需要的问题，因此提供了一种适用于低负载和高负载振动环境的双量程压电发电装置。
[0004]本专利技术包括压板、支撑架、底座、压电叠堆、钹形叠堆和弹簧；所述的压板包括上导程槽、钹形叠堆腔和小量程支撑面，支撑架包括上导程柱、下导程柱和弹簧腔，底座包括下导程槽、压电叠堆腔和大量程支撑面，钹形叠堆包括矩形压电片、金属钹片和方形压电片。
[0005]优选的：所述的支撑架包括上导程柱、下导程柱和弹簧腔，上导程柱与上导程槽轴孔配合，钹形叠堆的上方矩形压电片与钹形叠堆腔通过绝缘胶水固定连接，钹形叠堆的下方矩形压电片与弹簧的上方通过绝缘胶水固定连接，以此形成俘能器的小量程；下导程柱与下导程槽配合，压电叠堆下方与压电叠堆腔通过绝缘胶水固定连接，压电叠堆上方与弹簧的下方通过绝缘胶水固定连接，以此形成俘能器的大量程；所受外力在小量程范围内时，大量程小量程同时俘能，小量程俘能占主要部分，其受力过程是压板、钹形叠堆腔、钹形叠堆、弹簧、压电叠堆压电叠堆腔和底座；所受外力超过小量程在大量程的范围内，小量程支撑面贴合在支撑架上，大量程俘能占主要部分，其受力过程是压板、支撑架、压电叠堆、压电叠堆腔和底座；所受外力大于大量程的范围，俘能器过载保护，钹形叠堆和压电叠堆不发生
振动位移，此时没有俘能，其受力过程是压板、支撑架和底座。
[0006]优选的：所述的钹形叠堆包括矩形压电片、金属钹片和方形压电片，矩形压电片的上表面与金属钹片的“堂”通过导电胶水固定连接，金属钹片的“碗”与方形压电片的下表面通过导电胶水固定连接，方形压电片的上表面与下一个金属钹片的“碗”通过导电胶水固定连接，以此形成一个钹形叠堆的一个叠堆单元，钹形叠堆由三个叠堆单元和一个矩形压电片构成。
[0007]本专利技术的优点：采用钹形叠堆和压电叠堆复合俘能，所受外力在小量程范围内时，大量程小量程同时俘能，小量程俘能占主要部分，其受力过程是压板、钹形叠堆腔、钹形叠堆、弹簧、压电叠堆、压电叠堆腔和底座；所受外力超过小量程在大量程的范围内，小量程支撑面贴合在支撑架上，大量程俘能占主要部分，其受力过程是压板、支撑架、压电叠堆、压电叠堆腔和底座；所受外力大于大量程的范围，俘能器过载保护，钹形叠堆和压电叠堆不发生振动位移，此时没有俘能，其受力过程是压板、支撑架和底座。
附图说明
[0008]图1是一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器的结构示意图；
[0009]图2是一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器的爆炸装配示意图；
[0010]图3是支撑架的结构示意图；
[0011]图4是钹形叠堆的结构示意图；
[0012]图5是压电叠堆的结构示意图；
[0013]图6是压板的结构示意图；
[0014]图7是底座的结构示意图；
[0015]图8是弹簧的结构示意图。
[0016]图中：1—压板、2—支撑架、3—底座、4—压电叠堆、5—钹形叠堆、6—弹簧、1
‑
1—上导程槽、1
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2—钹形叠堆腔、1
‑
3—小量程支撑面、2
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1—上导程柱、2
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2—下导程柱、2
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3—弹簧腔，3
‑
1—下导程槽、3
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2—压电叠堆腔、3
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3—大量程支撑面、5
‑
1—矩形压电片、5
‑
2—金属钹片、5
‑
3—方形压电片。
具体实施方式
[0017]下面根据附图详细阐述本专利技术优选的实施方式。
[0018]如图1至图8所示，本专利技术所述的一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器，其特征在于：由压板1、支撑架2、底座3、压电叠堆4、钹形叠堆5和弹簧构成6；所述的压板1包括上导程槽1
‑
1、钹形叠堆腔1
‑
2和小量程支撑面1
‑
3，支撑架2包括上导程柱2
‑
1、下导程柱2
‑
2和弹簧腔2
‑
3，底座3包括下导程槽3
‑
1、压电叠堆腔3
‑
2和大量程支撑面3
‑
3，钹形叠堆5包括矩形压电片5
‑
1、金属钹片5
‑
2和方形压电片5
‑
3。
[0019]进一步：所述的支撑架2包括上导程柱2
‑
1、下导程柱2
‑
2和弹簧腔2
‑
3，上导程柱2
‑
1与上导程槽1
‑
1轴孔配合，钹形叠堆5的上方矩形压电片5
‑
1与钹形叠堆腔1
‑
2通过绝缘胶水固定连接，钹形叠堆5的下方矩形压电片5
‑
1与弹簧6的上方通过绝缘胶水固定连接，以此形成俘能器的小量程；下导程柱2
‑
2与下导程槽3
‑
1配合，压电叠堆4下方与压电叠堆腔3
‑
2通过绝缘胶水固定连接，压电叠堆4上方与弹簧6的下方通过绝缘胶水固定连接，以此形成
俘能器的大量程；所受外力在小量程范围内时，大量程小量程同时俘能，小量程俘能占主要部分，其受力过程是压板1、钹形叠堆腔1
‑
2、钹形叠堆5、弹簧6、压电叠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器，其特征在于：由压板(1)、支撑架(2)、底座(3)、压电叠堆(4)、钹形叠堆(5)和弹簧(6)构成；所述的压板(1)包括上导程槽(1
‑
1)、钹形叠堆腔(1
‑
2)和小量程支撑面(1
‑
3)，支撑架(2)包括上导程柱(2
‑
1)、下导程柱(2
‑
2)和弹簧腔(2
‑
3)，底座(3)包括下导程槽(3
‑
1)、压电叠堆腔(3
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2)和大量程支撑面(3
‑
3)，钹形叠堆(5)包括矩形压电片(5
‑
1)、金属钹片(5
‑
2)和方形压电片(5
‑
3)。2.根据权利要求1所述的一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器，其特征在于：所述的支撑架(2)包括上导程柱(2
‑
1)、下导程柱(2
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2)和弹簧腔(2
‑
3)，上导程柱(2
‑
1)与上导程槽(1
‑
1)轴孔配合，钹形叠堆(5)的上方矩形压电片(5
‑
1)与钹形叠堆腔(1
‑
2)通过绝缘胶水固定连接，钹形叠堆(5)的下方矩形压电片(5
‑
1)与弹簧(6)的上方通过绝缘胶水固定连接，以此形成俘能器的小量程；下导程柱(2
‑
2)与下导程槽(3
‑
1)配合，压电叠堆(4)下方与压电叠堆腔(3
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：单小彪，闵兆伟，隋广东，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：