一种涌致振动能量回收装置的制作方法

本发明属于压电材料的能量收集邻域，涉及一种涌致振动压电能量收集并转化成电能的装置。

技术背景

近年来随着海洋资源的开发利用人们在海上或者在岸上设置了各种仪器设备，但是它们的供电问题成为人们越来越关心的问题。涌致压电能量收集装置是一种新型的能量回收装置，它基于压电材料开发，具有结构简单，无电磁波干扰等特点。另外当今社会能源问题越来越成为人们发展过程中必须解决的问题。海洋的开发为我们的发展开拓了新的思路。现在海洋能量收集主要是潮汐能利用能量回收机组产生电能。这种形式缺点是受潮汐变化规律的影响大，能量回收机组产生的电磁波对通信设备影响较大，而且体形大不适合给小型设备供电。本发明能避免上述缺点，快速、高效的给上述设备充电。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是防止传统能量回收装置对仪器设备产生电磁干扰，发明了一种涌致振动能量回收装置，所述能量回收装置包括固定支架、轴承、旋转支架、锥形暗流收集器、涌致振动发生器和附有压电材料的悬臂梁；所述能量回收装置的固定支架固定在海底岩石上或者浮漂上，并通过轴承与旋转支架连接；所述锥形暗流收集器是由PVC材料制成的一端直径大，另一端直径小的管状物锥形暗流收集器的大口径段通过轴承与旋转支架相连接，小口径端安装有涌致振动发生器，目的是为了便于锥形暗流收集器在小口径端处产生流速较大的洋流，所述锥形暗流收集器会在涌致振动发生器后面产生涌致振动，从而带动后端悬臂梁上的压电材料发生变形并产生电能；所述锥形暗流收集器的下方安装有扰流装置，所述扰流装置能够根据洋流运动方向自动调整洋流收集装置的方向，充分利用洋流的涌致振动；所述涌致振动发生器的后端安装两片附有压电材料的悬臂梁，附有压电材料的悬臂梁相对于涌致振动发生器对称布置；所述锥形暗流收集器中的扰流装置和轴承能自动调节搜集装置的方向，使能量收集最大化，提高了环境适应能力。

本发明的特征：所述能量回收装置的两个悬臂梁相对于涌致发生装置是对称分布，两者之间的距离为S，所述悬臂梁的形状是矩形，其变形均匀，结构简单，

本发明的有益效果：与现有的海洋能量回收装置相比，本发明是将海洋暗流的动能转化成压电装置的电能；所述装置不受海底地形限制，使用方便，锥形暗流收集器能大大提高能量的收集利用效率，涌致振动发生器能有效的产生涌致振动，使压电材料拨动产生电能；锥形暗流收集器和带有轴承的支架有效结合能够有效的适用不同方向上的暗流情况；本发明结构简单，成本低，实用性高等特点，可为海上或岸边小型设备供电。

附图说明

图1是涌致振动压电能量回收装置示意图

1-锥形暗流收集器；2-电能储存器；3-附有压电材料的悬臂梁；4-涌致振动发生器；5-扰流器；6-旋转支架；7-轴承；8固定支架。

图2是电能储存器

图3是锥形暗流收集器示意图

具体实施方式结合附图1对本发明做进一步具体实施说明，图1所示的一种涌致振动压电能量回收装置的工作原理如下：固定支架(8)通过轴承(7)与旋转支架(6)相连，锥形暗流收集器(1)固定在旋转支架上，利用扰流装置和轴承的配合使洋流收集装置直径大的一端正对着暗流流入方向。锥形暗流收集器的末端固定有涌致振动发生器(4)，随着锥形暗流收集器的直径不断减小流速不断增加，当到达末端时流速达到最大，最后流过涌致振动发生器时就会产生较大的涌致振动，锥形暗流收集器后固定附有压电材料的悬臂梁(3)，涌致振动引发所述装置发生形变，进而产生电能，小径外沿处安装有电能收集装置(2)，用来收集压电材料所产生的电能。

图2涌致振动发生器与能量回收装置连接处所示，附有压电材料悬臂梁(3)固定在水流出口处用来接收涌致振动使悬臂梁产形变，进而产生电能。两悬臂梁对称分布相距M，分别接收涌致振动发生器两侧的涌致振动，提高能量转化效率。

本发明中附有压电材料的悬臂梁数量为2个；形状为矩形，其中长为l₁＝40mm，宽为l2＝10mm，两悬臂梁之间的距离为S＝30mm。

图3锥形暗流收集器的为锥形圆筒状，大径为D＝500mm，小径为d＝40mm，长度为l₃＝600mm。

本发明结构简单，易于实现，能有效的收集暗流所具有的动能，并有效的转化为电能，安全，可靠使用寿命长。