ПЬЕЗОГЕНЕРАТОР
PIEZOELECTRIC GENERATOR

Изобретение относится к способу и устройству преобразования механической энергии давления в электроэнергию, и может быть использовано как для создания дополнительных источников питания, так и для создания желаемой выходной характеристики, представляющую собой энергию электромагнитных полей.
Известен способ генерирования электроэнергии (патент США №7830071, опубл. 09.11.2010). Согласно известному способу размещают пьезоэлектрические преобразователи на основании, механически их нагружают и получают электроэнергию. При этом пьезоэлектрические преобразователи расположены под дорожным полотном, а электроэнергия генерируется при прохождении транспортом местоположения указанных пьезоэлектрических преобразователей.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа генерирования электроэнергии с использованием пьезоэлектрических преобразователей, устанавливаемых на устройстве, представляющем собой пьезогенератор, который преобразует механическую энергию возвратно поступательного движения ДВС в электрическую.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении эффективности КПД и увеличения выходной мощности генератора, а также в расширении области применения пьезоэлектрических преобразователей.
Указанный технический результат достигается тем, что на несколько групп пьезоэлементов находящихся в одной плоскости одновременно действуют прикладываемой к ним изменяющейся в функции времени силой, что приводит к увеличению вырабатываемой пьезоэлементами мощности и увеличению ширины вырабатываемых импульсов выходной характеристики. Эта функция может представлять собой линейную зависимость. При этом исключается как ударная нагрузка на пьезоэлементы, так и трение между пьезоэлементами и взаимодействующим на них устройством, что приводит к увеличению ресурса работы пьезоэлементов. При не одновременном действии на группы пьезоэлементов силы приводит к изменению скважности импульсов выходной характеристики. При расположении нескольких плоскостей в один ряд и периодическом действием на пьезоэлементы каждой плоскости силой получаем выходную характеристику параметры которой (амплитуда, ширина импульса, скважность импульсов и т.д.) зависят от времени и продолжительности действия силы величины силы на каждую группу пьезоэлементов находящихся в одной плоскости времени действия силы на пьезоэлементы находящиеся на разных плоскостях, а так же от электрических соединений самих пьезоэлементов.
Согласно фиг 1, 2 пьезогенератор содержит корпус 11 к которому примыкают цилиндры 1 содержащие рабочие камеры 4, свечи зажигания 10, входные клапана 8 и выхлопные отверстия 9. Поршни 2 механически связаны штоком 3, который в свою очередь связан связями, проходящими через окна 6 с толкателем 5, имеющем возможность перемещаться вдоль направляющих 7. Толкатель 6 посредством пластин 13 и регулируемых по длине упоров 14 последовательно передает нагрузку пластинам 13, которые в свою очередь, взаимодействуют через пружины 12 с группами пьезоэлементов 15 закрепленных на пластинах 13. Таким образом, пластины 13 через упоры 14 передают одностороннюю нагрузку друг другу.
Работа устройства заключается в том, что при возвратно поступательном движении толкателя передающим механическую энергию пластинам которые посредством пружин с различной жесткостью воздействуют на группы пьезоэлементов. В результате действия на пьезоэлементы нагрузки они на выходе вырабатывают напряжение, выходная характеристика которого зависит от величины и времени действия на каждый пьезоэлемент силы, от электрической схемы соединения пьезоэлементов.