The invention discloses a piezoelectric electromagnetic composite energy collector based on a parallel mechanism, which is composed of a fixed bracket, an active bracket and three groups of moving branches. The movable support is composed of the bottom platform, the bottom platform support frame and the bottom platform connector. The invention can realize the multi direction expansion motion, the flux of the coil is constantly changing, and the induction electromotive force can be generated. The vibration of the piezoelectric beam causes the polarization of the piezoelectric material to occur, and the output voltage is produced. The invention of vibration energy through the parallel mechanism can effectively capture multiple directions in the environment, the introduction of twelve piezoelectric energy harvesting devices and twenty-four electromagnetic energy collection device in small space, make full use of the limited working space, piezoelectric power generation and electromagnetic power combination, compared with the existing technology, has innovative, collection of environmental vibration energy effective work bandwidth, good effect of power generation system.
【技术实现步骤摘要】
一种基于并联机构的压电电磁复合能量采集器
本专利技术涉及一种基于并联机构的压电电磁复合能量采集器,属于压电发电及可再生环保新能源领域。
技术介绍
随着科技的进步以及人们对于生存环境的逐渐重视,利用能量采集技术将周围环境能量转化为电能存储起来并且供给低功耗器件的新型能量采集器成为了研究热点。目前,常用的能量采集方式有压电式和电磁式,两种方式相结合将自然环境中的振动能量转化为电能,既能够提高能量采集效果,又能够节约能源,保护环境。并联机构常用于工业机器人领域,机构具有两个或两个以上自由度。并联机构的结构紧凑,缩小了工作空间,其运动分支重量轻,具有多个自由度,可实现多个方向的稳定高速运动。因此,本专利技术提出将并联机构与压电材料振动发电和电磁感应发电相结合,可有效地采集环境中的多个方向的振动能量,并且提高了发电能力。
技术实现思路
为了使周围环境的振动能量得到更高效和更全面地采集,本专利技术提供了一种基于并联机构的压电电磁复合能量采集器,在较小的工作空间内引入十二个压电梁振子和二十四个电磁感应发电装置,可在多个方向上做低速或高速振动,使环境中各方向上的能量得到采集,并且有效地提高了系统的发电效率。本专利技术具有多个自由度,可实现多方向振动,更全面地采集周围环境各方向振动的能量进行发电,并且采用压电材料振动发电与电磁感应发电相结合,提高了发电能力。为了解决上述技术问题,本专利技术采取的技术方案是:一种基于并联机构的压电电磁复合能量采集器,该能量采集器由固定支架1、三组运动分支和活动支架构成。所述固定支架1由三个固定分支构成,相邻的两个固定分支的夹角均为120度,使并联 ...
【技术保护点】
一种基于并联机构的压电电磁复合能量采集器,其特征在于:该能量采集器由固定支架(1)、三组运动分支和活动支架构成;所述固定支架(1)由三个固定分支构成,相邻的两个固定分支的夹角均为120度,固定分支的中间位置有方形通孔,减轻重量;所述固定支架(1)的中心位置处设有六个螺栓孔,固定支架(1)与外部平台通过螺栓连接固定;每组运动分支结构相同,每组运动分支由固定平台(2)、四个伸缩运动组件和运动平台(8)构成;活动支架由底部平台连接件(25)、底部平台(14)和底部平台支撑架(9)组成;运动分支的固定平台(2)与固定支架(1)通过螺栓连接,活动支架与三组运动分支通过底部平台连接件(25)连接;每个伸缩运动组件均由虎克万向节(10)、伸缩杆组件、压电梁组件和球铰链(24)组成;所述的虎克万向节(10)与固定平台(2)之间通过虎克支架卡子(11)连接,虎克万向节(10)通过螺栓安装在伸缩杆组件上连接件(17)处,伸缩杆组件与压电梁组件由螺栓连接,压电梁组件与球铰链(24)由螺栓连接;伸缩杆组件由伸缩杆组件上连接件(17)、套筒(6)、套筒端盖(16)、运动导杆(4)、运动杆弹簧(15)、永久磁铁( ...
【技术特征摘要】
1.一种基于并联机构的压电电磁复合能量采集器,其特征在于:该能量采集器由固定支架(1)、三组运动分支和活动支架构成;所述固定支架(1)由三个固定分支构成,相邻的两个固定分支的夹角均为120度,固定分支的中间位置有方形通孔,减轻重量;所述固定支架(1)的中心位置处设有六个螺栓孔,固定支架(1)与外部平台通过螺栓连接固定;每组运动分支结构相同,每组运动分支由固定平台(2)、四个伸缩运动组件和运动平台(8)构成;活动支架由底部平台连接件(25)、底部平台(14)和底部平台支撑架(9)组成;运动分支的固定平台(2)与固定支架(1)通过螺栓连接,活动支架与三组运动分支通过底部平台连接件(25)连接;每个伸缩运动组件均由虎克万向节(10)、伸缩杆组件、压电梁组件和球铰链(24)组成;所述的虎克万向节(10)与固定平台(2)之间通过虎克支架卡子(11)连接,虎克万向节(10)通过螺栓安装在伸缩杆组件上连接件(17)处,伸缩杆组件与压电梁组件由螺栓连接,压电梁组件与球铰链(24)由螺栓连接;伸缩杆组件由伸缩杆组件上连接件(17)、套筒(6)、套筒端盖(16)、运动导杆(4)、运动杆弹簧(15)、永久磁铁(19)、磁铁上端盖(18)、磁铁下端盖(20)和线圈(3)组成;伸缩杆组件上连接件(17)与套筒(6)之间由螺栓连接,套筒(6)的外壁缠有线圈(3),套筒远离伸缩杆组件上连接件(17)一端安装有环形的套筒端盖(16),运动导杆(4)通过套筒端盖(16)的中心孔伸入套筒(6)内,能够在套筒(6)内做伸缩运动,运动导杆(4)的顶端通过磁铁上端盖(18)和磁铁下端盖(20)固定永久磁铁(19),磁铁下端盖(20)与套筒(6)之间装有运动杆弹簧(15),磁铁上端盖(18)与套筒(6)内壁顶端之间装有运动杆弹簧(15);永久磁铁(19)初始位置在套筒(6)的中部,当系统受到外激励作用时,运动导杆(4)沿套筒(6)内壁做往复伸缩运动,运动杆弹簧(15)给运动导杆(4)提供支撑和缓冲作用,套筒(6)外壁缠绕着铜漆包线圈(3),永久磁铁(19)随运动...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚明辉,刘鹏飞,张伟,马立,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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