本發(fā)明屬于壓電材料的能量收集鄰域，涉及一種涌致振動壓電能量收集并轉(zhuǎn)化成電能的裝置。

技術(shù)背景

近年來隨著海洋資源的開發(fā)利用人們在海上或者在岸上設(shè)置了各種儀器設(shè)備，但是它們的供電問題成為人們越來越關(guān)心的問題。涌致壓電能量收集裝置是一種新型的能量回收裝置，它基于壓電材料開發(fā)，具有結(jié)構(gòu)簡單，無電磁波干擾等特點。另外當(dāng)今社會能源問題越來越成為人們發(fā)展過程中必須解決的問題。海洋的開發(fā)為我們的發(fā)展開拓了新的思路?，F(xiàn)在海洋能量收集主要是潮汐能利用能量回收機(jī)組產(chǎn)生電能。這種形式缺點是受潮汐變化規(guī)律的影響大，能量回收機(jī)組產(chǎn)生的電磁波對通信設(shè)備影響較大，而且體形大不適合給小型設(shè)備供電。本發(fā)明能避免上述缺點，快速、高效的給上述設(shè)備充電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是防止傳統(tǒng)能量回收裝置對儀器設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，發(fā)明了一種涌致振動能量回收裝置，所述能量回收裝置包括固定支架、軸承、旋轉(zhuǎn)支架、錐形暗流收集器、涌致振動發(fā)生器和附有壓電材料的懸臂梁；所述能量回收裝置的固定支架固定在海底巖石上或者浮漂上，并通過軸承與旋轉(zhuǎn)支架連接；所述錐形暗流收集器是由PVC材料制成的一端直徑大，另一端直徑小的管狀物錐形暗流收集器的大口徑段通過軸承與旋轉(zhuǎn)支架相連接，小口徑端安裝有涌致振動發(fā)生器，目的是為了便于錐形暗流收集器在小口徑端處產(chǎn)生流速較大的洋流，所述錐形暗流收集器會在涌致振動發(fā)生器后面產(chǎn)生涌致振動，從而帶動后端懸臂梁上的壓電材料發(fā)生變形并產(chǎn)生電能；所述錐形暗流收集器的下方安裝有擾流裝置，所述擾流裝置能夠根據(jù)洋流運(yùn)動方向自動調(diào)整洋流收集裝置的方向，充分利用洋流的涌致振動；所述涌致振動發(fā)生器的后端安裝兩片附有壓電材料的懸臂梁，附有壓電材料的懸臂梁相對于涌致振動發(fā)生器對稱布置；所述錐形暗流收集器中的擾流裝置和軸承能自動調(diào)節(jié)搜集裝置的方向，使能量收集最大化，提高了環(huán)境適應(yīng)能力。

本發(fā)明的特征：所述能量回收裝置的兩個懸臂梁相對于涌致發(fā)生裝置是對稱分布，兩者之間的距離為S，所述懸臂梁的形狀是矩形，其變形均勻，結(jié)構(gòu)簡單，

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有的海洋能量回收裝置相比，本發(fā)明是將海洋暗流的動能轉(zhuǎn)化成壓電裝置的電能；所述裝置不受海底地形限制，使用方便，錐形暗流收集器能大大提高能量的收集利用效率，涌致振動發(fā)生器能有效的產(chǎn)生涌致振動，使壓電材料撥動產(chǎn)生電能；錐形暗流收集器和帶有軸承的支架有效結(jié)合能夠有效的適用不同方向上的暗流情況；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低，實用性高等特點，可為海上或岸邊小型設(shè)備供電。

附圖說明

圖1是涌致振動壓電能量回收裝置示意圖

1-錐形暗流收集器；2-電能儲存器；3-附有壓電材料的懸臂梁；4-涌致振動發(fā)生器；5-擾流器；6-旋轉(zhuǎn)支架；7-軸承；8固定支架。

圖2是電能儲存器

圖3是錐形暗流收集器示意圖

具體實施方式結(jié)合附圖1對本發(fā)明做進(jìn)一步具體實施說明，圖1所示的一種涌致振動壓電能量回收裝置的工作原理如下：固定支架(8)通過軸承(7)與旋轉(zhuǎn)支架(6)相連，錐形暗流收集器(1)固定在旋轉(zhuǎn)支架上，利用擾流裝置和軸承的配合使洋流收集裝置直徑大的一端正對著暗流流入方向。錐形暗流收集器的末端固定有涌致振動發(fā)生器(4)，隨著錐形暗流收集器的直徑不斷減小流速不斷增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)末端時流速達(dá)到最大，最后流過涌致振動發(fā)生器時就會產(chǎn)生較大的涌致振動，錐形暗流收集器后固定附有壓電材料的懸臂梁(3)，涌致振動引發(fā)所述裝置發(fā)生形變，進(jìn)而產(chǎn)生電能，小徑外沿處安裝有電能收集裝置(2)，用來收集壓電材料所產(chǎn)生的電能。

圖2涌致振動發(fā)生器與能量回收裝置連接處所示，附有壓電材料懸臂梁(3)固定在水流出口處用來接收涌致振動使懸臂梁產(chǎn)形變，進(jìn)而產(chǎn)生電能。兩懸臂梁對稱分布相距M，分別接收涌致振動發(fā)生器兩側(cè)的涌致振動，提高能量轉(zhuǎn)化效率。

本發(fā)明中附有壓電材料的懸臂梁數(shù)量為2個；形狀為矩形，其中長為l₁＝40mm，寬為l2＝10mm，兩懸臂梁之間的距離為S＝30mm。

圖3錐形暗流收集器的為錐形圓筒狀，大徑為D＝500mm，小徑為d＝40mm，長度為l₃＝600mm。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，能有效的收集暗流所具有的動能，并有效的轉(zhuǎn)化為電能，安全，可靠使用壽命長。