从压电梁的约束屈曲收集能量制造技术

一种用于响应于外力的施加来收集能量的能量收集系统。该能量收集系统包括梁构件，该梁构件具有中心构件和与中心构件结合以一起挠曲的至少一个压电层。该梁构件包括相对的第一端和第二端，并且能够响应于外力的施加来弹性变形。第一安装件与梁构件的第一端耦接，并且通常是静止的。第二安装件与梁构件的第二端耦接。第二安装件和梁构件的第二端通常能够响应于外力的施加在第一位置与第二位置之间移动，从而响应于从第一位置至第二位置的移动来从至少一个压电层输出能量。

Collecting energy from constrained buckling of a piezoelectric beam

An energy harvesting system used to collect energy in response to external forces. The energy harvesting system includes a beam member having a central member and at least one piezoelectric layer that is flexed together with the central member. The beam member includes a relatively first end and a second end, and can be elastically deformed in response to external force exertion. The first mounting member is coupled to the first end of the beam member and is usually stationary. The second installer is coupled to the second end of the beam. The second installer and the second end of the beam structure are usually able to move between the first position and the second position in response to the external force, so that the energy is output from at least one piezoelectric layer in response to the movement from the first position to the second position.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从压电梁的约束屈曲收集能量相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月13日提交的美国临时申请第62/204,695号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开内容涉及从压电梁的约束屈曲收集能量。
技术介绍
和
技术实现思路
本部分提供与本公开内容有关的背景信息，其不一定是现有技术。本部分提供本公开内容的概述，而不是本公开内容的全部范围或其全部特征的全面公开。根据本教示，提供具有压电梁的压电振动能量收集器，以在经过的车辆或人群的重量下生成电力。当装置被踩踏或以其他方式按压时，压电梁屈曲至受控程度。能量收集器可以具有水平或竖直构造。水平构造更容易安装，并且可以被调整至低传递载荷。装置的移动元件是一个或更多个压电梁，例如均匀双晶片梁或分段梁。分段梁的端部是简单的弹簧钢或黄铜，而中心跨度是压电双晶片。压电梁在水平构造中是水平的。在这种构造中，竖直交通工具载荷通过剪刀状机构被转换成水平屈曲力。该机构包括七个刚性链接。在竖直构造中，压电梁是竖直的，并且直接承受交通工具载荷。竖直(直接)构造被设计成在交通工具的载荷下屈曲。这引起压电件的显著变形并且产生大量的电力。如果梁的屈曲不受控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于响应于外力的施加来收集能量的能量收集系统，所述能量收集系统包括：第一梁构件，其具有中心构件和至少一个压电层，所述至少一个压电层与所述中心构件结合以一起挠曲，所述第一梁构件具有相对的第一端和第二端，所述第一梁构件能够响应于所述外力的施加而弹性变形；第一安装件，其与所述第一梁构件的第一端耦接，所述第一安装件通常是静止的；第二安装件，其与所述第一梁构件的第二端耦接，所述第二安装件和所述第一梁构件的第二端通常能够响应于所述外力的施加而在第一位置与第二位置之间移动，从而响应于从所述第一位置至所述第二位置的移动来从所述至少一个压电层输出能量；以及止动构件，其在物理上抵抗所述第二安装件和所述第一梁构...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.13 US 62/204,6951.一种用于响应于外力的施加来收集能量的能量收集系统，所述能量收集系统包括：第一梁构件，其具有中心构件和至少一个压电层，所述至少一个压电层与所述中心构件结合以一起挠曲，所述第一梁构件具有相对的第一端和第二端，所述第一梁构件能够响应于所述外力的施加而弹性变形；第一安装件，其与所述第一梁构件的第一端耦接，所述第一安装件通常是静止的；第二安装件，其与所述第一梁构件的第二端耦接，所述第二安装件和所述第一梁构件的第二端通常能够响应于所述外力的施加而在第一位置与第二位置之间移动，从而响应于从所述第一位置至所述第二位置的移动来从所述至少一个压电层输出能量；以及止动构件，其在物理上抵抗所述第二安装件和所述第一梁构件的第二端在所述第二位置处的移动。2.根据权利要求1所述的能量收集系统，其中，所述第一梁构件包括布置在所述中心构件的相对侧上的两个压电层。3.根据权利要求1所述的能量收集系统，其中，所述第二安装件相对于所述第一安装件大致竖直地定位。4.根据权利要求1所述的能量收集系统，其中，所述第二安装件相对于所述第一安装件大致水平地定位。5.根据权利要求1所述的能量收集系统，还包括第二梁构件，所述第二梁构件具有中心构件和至少一个压电层，所述至少一个压电层与所述中心构件结合以一起挠曲，所述第二梁构件具有相对的第一端和第二端，所述第二梁构件能够响应于所述外力的施加而弹性变形。6.根据权利要求5所述的能量收集系统，其中，所述第二梁构件的第一端耦接至所述第一安装件，所述第二梁构件的第二端耦接至所述第二安装件。7.根据权利要求6所述的能量收集系统，其中，所述第二梁构件平行于所述第一梁构件。8.根据权利要求1所述的能量收集系统，其中，所述第一安装件包括下梁，并且所述第二安装件包括上梁，所述能量收集系统还包括：多个斜梁，所述多个斜梁中的第一对斜梁将所述第一安装件与所述第一梁构件互连，并且所述多个斜梁中的第二对斜梁将所述第二安装件与所述第一梁构件互连，所述多个斜梁响应于所述外力将压缩弯曲力传送至所述第一梁构件。9.根据权利要求8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·阿明·卡拉米，丹尼尔·J·英曼，穆罕默德·侯赛因·安萨里，
申请(专利权)人：密执安州立大学董事会，纽约州立大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国,US