发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供一种风致振动宽频带压电发电装置，本发明将外界环境中的风能转化为机械振动能量，并产生电能，使压电发电装置的工作不受机械振动源的限制，使用方便，扩展性强。
[0006] 本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：
[0007] 本发明提供一种风致振动宽频带压电发电装置，包括风扇、固定支座、旋转永磁体、旋转轴、固定永磁体、弹簧、支撑框架和至少2个压电发电梁，所述旋转永磁体与风扇固定于同一旋转轴上，且各旋转永磁体的N极指向旋转轴轴心，所述支撑框架通过4个相同的弹簧固定于固定支座上，各压电发电梁一端固定于支撑框架上；所述固定永磁体固定于支撑框架下端，且固定永磁体的S极指向旋转轴，所述压电发电梁由金属质量块、弹性金属薄片、上层压电片和下层压电片组成，所述金属质量块固定于弹性金属薄片自由端及弯曲处，上层压电片和下层压电片分别粘贴于弹性金属薄片的上、下两个表面。
[0008] 作为本发明的进一步改进，所述每个压电发电梁的金属质量块、弹性金属薄片、上层压电片和下层压电片的尺寸参数不同，本发明通过对压电悬臂梁的部件参数进行设计实现不同压电悬臂梁的参数变化。
[0009] 作为本发明的进一步改进，所述压电发电梁为压电悬臂梁或L形压电发电梁，由于本发明压电发电梁相对结构独立，因此不受外形限制可更换为L形压电发电梁。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述压电悬臂梁自由端的金属质量块为永磁体，所述固定支座上有线圈绕组，本发明可扩展范围很广，通过此结构甚至可以将压电悬臂梁部分设计成压电-电磁复合式结构来实现压电-电磁复合式发电。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述压电片采用压电陶瓷作为材料，压电陶瓷压电性较高，本发明使用压电陶瓷作为压电材料可大大提高装置的能量收集效果。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述压电片为矩形或者三角形形状，且沿厚度方向极化，由于本发明压电悬臂梁相对结构独立，因此压电片形状限制少，可使用矩形或者三角形形状。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述压电悬臂梁的数量为k个，k为正整数，所述旋转永磁体的数量为n个，n为正整数，且各个旋转永磁体沿周向均布于旋转轴上，由于本发明压电悬臂梁相对结构独立，因此可扩展范围很广，因此可使用多个压电悬臂梁，而且压电悬臂梁的结构也可变化。
[0014] 采用上述方案后，本发明通过设置风扇、旋转永磁体、固定永磁体、弹簧、支撑框架和多个压电悬臂梁，在难以找到有效振动源的情况下，也可以安装使用；同时，在压电发电装置中可以设置不同尺寸参数的压电悬臂梁，拓宽了压电发电装置能量收集的频带，增强了装置的实用性，此外由于本发明申请中通过支撑框架上固定永磁体与旋转轴上旋转永磁体之间电磁力的作用实现压电悬臂梁的受迫振动，因此电磁力没有直接作用于压电悬臂梁上，因此对压电悬臂梁起到保护作用，由于本发明压电悬臂梁相对独立，因此本发明申请可扩展性强。也即支撑框架中的压电换能部分并不一定局限于压电悬臂梁，也可以设置为L形压电发电梁，甚至是压电-电磁复合式结构均可以实施。
