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一种多方向响应振动能量采集器制造技术

技术编号:13680640 阅读:124 留言:0更新日期:2016-09-08 08:48
本发明专利技术公开了一种多方向响应振动能量采集器,包括支架,支架上方设有盖板,支架下方设有底板,支架内设有至少3个折叠压电梁,折叠压电梁的两端为固定端和悬臂端,折叠压电梁的固定端固定在支架上,折叠压电梁的悬臂端延伸至支架的中部,折叠压电梁的悬臂端围成的空间内设有球体;球体为磁化的球体,底板上设有磁铁结构,球体和磁铁结构之间有排斥力作用,球体在磁铁结构排斥力的作用下呈悬浮状态,球体正上方设有固定在盖板上的竖直的折叠压电梁。本发明专利技术利用球体在外界振动激励作用下运动给周围的折叠压电梁施加作用力使其变形产生应力,压电效应在折叠压电梁两侧产生压电电荷,通过电极收集,实现了对振动能量的收集,且采集效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量采集器的
,具体涉及一种多方向响应振动能量采集器,可以对各个方向的振动激励加以响应,实现能量的采集,将环境中的振动能转换成电能,可以提高能量采集的效率。
技术介绍
随着石化能源的逐步消耗,能源问题逐渐受到全世界的关注。而自然界赋予我们各种形式的能量,目前大部分能量没有被利用起来。比如,通过光电转换形式将太阳光能转换成电能,通过热电效应将余热转换为电能,通过生物化学反应的能量采集,通过部件运动将环境中的振动能转换成电能。振动能量采集可以应用到各个领域,许多有振动的物体,比如汽车、火车、桥梁以及楼宇都有一定频率的振动来源,而人的日常行走也有一定的振动来源。这些振动来源都蕴含有丰富的能量,如果能将这些能量合理的收集起来,可以供电子器件使用。目前研究中用于振动能量采集的主要方式有压电式、电磁式和静电式,压电式能量采集器主要特点是输出电压高、压电梁通常需要工作与频率较高的范围;而电磁式能量采集器的特点是其输出电流较大、电压较小。通常研究的能量采集器是对某一方向的振动激励进行响应而进行能量采集,而且其需要的工作频率比较高,在较低的频率范围,比如人体运动的频率只有10Hz本文档来自技高网...
一种多方向响应振动能量采集器

【技术保护点】
一种多方向响应振动能量采集器,包括支架(1),支架(1)上方设有盖板(2),支架(1)下方设有底板(3),其特征在于:所述支架(1)内设有至少3个折叠压电梁(5),折叠压电梁(5)的两侧面设有不同极性的电极,折叠压电梁(5)的折弯部之间设有间距,折叠压电梁(5)的两端为固定端和悬臂端,折叠压电梁(5)的固定端固定在支架(1)上,折叠压电梁(5)的悬臂端延伸至支架(1)的中部,折叠压电梁(5)的悬臂端围成的空间内设有球体(7),折叠压电梁(5)的悬臂端之间设有间距,球体(7)与折叠压电梁(5)的悬臂端设有间距;所述球体(7)为磁化的球体,底板(3)上设有磁铁结构(8),球体(7)和磁铁结构(8)...

【技术特征摘要】
1.一种多方向响应振动能量采集器,包括支架(1),支架(1)上方设有盖板(2),支架(1)下方设有底板(3),其特征在于:所述支架(1)内设有至少3个折叠压电梁(5),折叠压电梁(5)的两侧面设有不同极性的电极,折叠压电梁(5)的折弯部之间设有间距,折叠压电梁(5)的两端为固定端和悬臂端,折叠压电梁(5)的固定端固定在支架(1)上,折叠压电梁(5)的悬臂端延伸至支架(1)的中部,折叠压电梁(5)的悬臂端围成的空间内设有球体(7),折叠压电梁(5)的悬臂端之间设有间距,球体(7)与折叠压电梁(5)的悬臂端设有间距;所述球体(7)为磁化的球体,底板(3)上设有磁铁结构(8),球体(7)和磁铁结构(8)之间有排斥力作用,球体(7)在磁铁结构(8)排斥力的作用下呈悬浮状态,球体(7)正上方设有固定在盖板(2)上的竖直的折叠压电梁(5)。2.根据权利要求1所述的多方向响应振动能量采集器,其特征在于,所述折叠压电梁(5)的悬臂端均固定设有挡块(6),挡块(6)围成的空间内设有球体(7),球体(7)与挡块(6)之间设有间距,挡块(6)之间设有间距。3.根据权利要求2所述的多方向响应振动能量采集器,其特征在于,所述挡块(6)为圆弧形的挡块,挡块(6)的内凹侧与球体(7)相对。4.根据权利要求1或3所述的多方向响应振动能量采集器,其特征在于,所述竖直的折叠压电梁(5)悬臂端的挡块(6)的内表面上设有螺旋线圈(4),螺旋线圈(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏宇锋张坤段智勇郭丹叶志通秦立振张振宇
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:河南;41

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