The invention discloses an array type broadband micro electromagnetic vibration energy harvester, comprising an insulating substrate, a planar spiral induction coil, vibration pick-up structure unit and a fixed permanent magnet, the pick-up unit includes a vibration structure of permanent magnet and vibration structure, planar spiral induction coil and a support structure is provided on the insulating substrate, vibration pick-up structure unit set array in plane spiral induction coil, the vibration of the permanent magnet are set vibration structure independent, each of the pick up around the vibration structure unit is provided with the increase of magnetic flux density of the permanent magnet is fixed, the fixed permanent magnet flux density increases, increase the output power of the vibration of the collector; independence the vibration of permanent magnet, which can achieve the maximum amplitude, and can realize the broadband vibration; a common planar spiral induction coil increases the coil radius The number of turns of inner ring is reduced, the quality factor is effectively increased, and the conversion efficiency of energy is increased.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微机电
,特别是涉及一种阵列结构的微型电磁式宽频振动能量采集器。
技术介绍
随着微机电系统(MEMS)技术的发展,MEMS器件的功耗比较低,一般数量级在微瓦左右,供能器件的小型化、微型化问题日渐突出。特别对于可穿戴设备,需要体积小重量轻的供能器件,并具有较长的续航时间及更换周期。振动广泛存在于周围环境中,振动驱动微能源具有清洁无污染、体积小质量轻、工作周期长、制造工艺较为成熟等优点。其中,电磁式振动驱动微能源输出功率较大,更适合收集环境中的低频振动。经过对现有技术的检索发现:现有产品的拾振结构同时振动,不同位置的拾振结构不能同时达到最大振幅,如位于中间的拾振结构振幅大于边上的拾振结构振幅,磁通密度与输出功率低,且大部分产品的工艺制造需要手工粘接磁体,因而无法进行大规模集成化生产制造;固有频率单一,无法在一个低频频段内振动,不能有效的收集环境中的低频振动;器件的阵列化集成化有待提高。
技术实现思路
本专利技术目的就是为解决器件的磁通密度与输出功率低和拾振结构振幅不一的问题。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决:一种阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,包括绝缘衬底、平面螺旋感应线圈和拾振结构单元,所述拾振结构单元包括振动永磁体和振动结构,所述平面螺旋感应线圈和所述振动结构设置在绝缘衬底上,所述振动永磁体固定在所述振动结构上;在平面螺旋感应线圈内设置阵列排布的拾 ...
【技术保护点】
一种阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,包括绝缘衬底、平面螺旋感应线圈和拾振结构单元,所述拾振结构单元包括振动永磁体和振动结构,所述平面螺旋感应线圈和所述振动结构设置在所述绝缘衬底上,所述振动永磁体固定在所述振动结构上,其特征在于:在所述平面螺旋感应线圈内分布阵列排布的所述拾振结构单元,各所述振动永磁体分别设置各自独立的所述振动结构,所述拾振结构单元周围设置有增加磁通密度的固定永磁体,所述固定永磁体设置在绝缘衬底上的固定永磁体支撑结构上。
【技术特征摘要】
1.一种阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,包括绝缘衬底、平面螺旋
感应线圈和拾振结构单元,所述拾振结构单元包括振动永磁体和振动结构,所述
平面螺旋感应线圈和所述振动结构设置在所述绝缘衬底上,所述振动永磁体固
定在所述振动结构上,其特征在于:在所述平面螺旋感应线圈内分布阵列排布的
所述拾振结构单元,各所述振动永磁体分别设置各自独立的所述振动结构,所述
拾振结构单元周围设置有增加磁通密度的固定永磁体,所述固定永磁体设置在绝
缘衬底上的固定永磁体支撑结构上。
2.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,其特征在
于:所述振动永磁体、所述固定永磁体与所述平面螺旋感应线圈位于不同的平面
上。
3.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,其特征在
于:所述各固定永磁体位于多个两两相邻的拾振结构单元的交汇处。
4.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,其特征在
于:所述平面螺旋感应线圈内阵列排布的拾振结构单元的总线型尺度小于一厘
米,用于保证极短暂的可以忽略不计的相位差。
5.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,其特征在
于:各所述拾振结构单元可以具有不同的结构从而实现不同固有频率的宽频振
动。
6.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器,其特征在
于:所述振动结构包括至少一个弹簧、至少一个弹簧支撑结构和一个振动托盘,
各所述弹簧自由端同时连接所述振动托盘,各弹簧支撑结构分...
【专利技术属性】
技术研发人员:董瑛,谭羽杉,
申请(专利权)人:清华大学深圳研究生院,
类型:发明
国别省市:广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。