一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器，包括盖板、球体、壳体、质量块、压电双晶悬臂梁、永磁体、U型底座和线圈，所述盖板位于壳体上方，球体位于壳体内，所述壳体底部端面开有中心孔，壳体位于U型底座上方，所述压电双晶悬臂梁位于U型底座上，其两端固定在U型底座两侧，所述压电双晶悬臂梁中心位置上表面放置质量块，下表面放置永磁体，所述线圈位于U型底座底面中心位置。当该能量采集器受到外界激励时，球体在壳体内移动，带动压电双晶悬臂梁上的质量块和永磁体上下振动，造成压电双晶悬臂梁弯曲和线圈内磁通量发生变化,从而产生感应电压。本实用新型专利技术结构简单，利用多种能量转化方式，能量采集利用率高。

A Composite Vibration Energy Collector Based on Piezoelectric and Electromagnetic Coupling

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器
本技术涉及能源
，具体涉及一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器，可以同时利用压电效应和电磁效应采集环境中的振动能量，提高能量转化效率。
技术介绍
近年来,无线传感器已经广泛应用于工业领域,而供电是制约其应用的瓶颈问题之一。目前,无线传感器的电源主要采用电池。由于电池的寿命有限,需要定期更换才能保证无线传感器正常工作,这不仅工作量大,成本也很高；另外在很多应用场合,无线传感器的节点常被安装在有毒、辐射等恶劣环境中,更换电池极不方便,甚至不可能。由于这些限制,研究人员正在寻找一种可供选择的长寿命的电源供给方法应用到无线传感器中去,其中一种很受关注的方法就是从周围环境中的持续振动能量中获取电能,即采用振动能量采集器进行振动能量收集。目前，振动式的能量收集器主要采用的工作方式有电磁式、静电式、压电式和磁致伸缩式等，大多数基于振动的能量收集器仅采用单一的振动能量收集方式，能量收集效率低。
技术实现思路
本技术针对现有的能量采集器所存在的不足，提出了一种同时利用压电效应和电磁效应采集环境中的振动能量，提高能量采集器的效率和实用性。本技术的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器，其特征在于：包括盖板(1)、球体(2)、壳体(3)、质量块(4)、压电双晶悬臂梁(5)、永磁体(6)、U型底座(7)和线圈(8)，所述盖板(1)位于壳体(3)上方，球体(2)位于壳体(3)内，所述壳体(3)底部端面开有中心孔，壳体(3)位于U型底座(7)上方，所述压电双晶悬臂梁(5)位于U型底座(7)上，其两端固定在U型底座(7)两侧，所述压电双晶悬臂梁(5)上、下两表面贴附有压电陶瓷(52)，其压电双晶悬臂梁(5)中心位置上表面放置质量块(4)，下表面放置永磁体(6)，所述线圈(8)位于U型底座(7)底面中心位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器，其特征在于：包括盖板(1)、球体(2)、壳体(3)、质量块(4)、压电双晶悬臂梁(5)、永磁体(6)、U型底座(7)和线圈(8)，所述盖板(1)位于壳体(3)上方，球体(2)位于壳体(3)内，所述壳体(3)底部端面开有中心孔，壳体(3)位于U型底座(7)上方，所述压电双晶悬臂梁(5)位于U型底座(7)上，其两端固定在U型底座(7)两侧，所述压电双晶悬臂梁(5)上、下两表面贴附有压电陶瓷(52)，其压电双晶悬臂梁(5)中心位置上表面放置质量块(4)，下表面放置永磁体(6)，所述线圈(8)位于U型底座(7)底面中心位置。2.如权利要求1所述的一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器，其特征在于：所述质量块(4)、永磁体(6)和线圈(8)中心轴线位于同一竖直轴线上。3.如权利要求1所述的一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器，其特征在于：所述质量块(4)上端有凸起部分，其凸起形状可选为三...

【专利技术属性】
技术研发人员：武科迪，苏宇锋，巩启，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南,41