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一种非对称复合式宽频带振动能量收集器制造技术

技术编号:24101855 阅读:70 留言:0更新日期:2020-05-09 13:23
本发明专利技术提出一种非对称复合式宽频带振动能量收集器,包括外壳以及位置与外壳内的拾振梁、压电片、永磁体和线圈。所述拾振梁两端与外壳固定,形成双端固支梁结构。所述拾振梁沿其轴向中心线为非对称结构;所述拾振梁中间位置固定永磁体,在靠近两端的位置分别设置压电片,在外壳内对应永磁体的位置设置线圈,形成压电/电磁复合式能量收集结构。本发明专利技术利用了双端固支梁振动时的非线性特性,在无须任何辅助结构的条件下即可实现振动能量收集器的频带拓展,从而提高了能量获取效率。

An unsymmetrical compound broadband vibration energy collector

【技术实现步骤摘要】
一种非对称复合式宽频带振动能量收集器
本专利技术涉及振动能量收集器结构,属于微能源领域。
技术介绍
近年来,无线传感网络(WSN)技术得以快速发展,作为一种监测手段,其在生活、交通、工业、国防等领域做出了巨大贡献。然而,如何为数以万计的无线传感网络节点供电成为制约其发展的重要瓶颈。目前,这些无线传感网络节点大多采用电池供电,但是电池寿命有限,其更换和废旧电池的处理必然会带来更高的成本。微型环境能量收集器是解决无线传感网络节点供电问题的有效途径,可用于无线传感网络节点供电的环境能量主要包括太阳能、风能、振动能、射频辐射能等。振动能是一种广泛存在于环境中的能量,目前对振动能的收集大多采用压电悬臂梁结构,然而,作为一种线性结构,压电悬臂梁仅在其固有频率附近很小的范围内获得较大的电学输出,因此,如何拓展振动能量收集器的频带宽度,以提高其能量获取效率,是促使振动能量收集器迈向实用化的关键技术。同时,单一的机电转化方式对能量收集器的能量转化效率贡献有限,多种机电转换方式并存的复合式能量收集方案成为环境能量收集领域的另一个重要发展方向。...

【技术保护点】
1.一种非对称复合式宽频带振动能量收集器,包括外壳(5)以及设置于外壳内的拾振梁(1)、压电片(2)、永磁体(3)和线圈(4),其特征在于:所述拾振梁(1)两端与外壳(5)固定,形成双端固支梁结构;所述拾振梁沿其轴向中心线为非对称结构;所述拾振梁中间位置固定永磁体(3),在靠近两端的位置分别设置压电片,在外壳内对应永磁体的位置设置线圈(4),形成压电/电磁复合式能量收集结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种非对称复合式宽频带振动能量收集器,包括外壳(5)以及设置于外壳内的拾振梁(1)、压电片(2)、永磁体(3)和线圈(4),其特征在于:所述拾振梁(1)两端与外壳(5)固定,形成双端固支梁结构;所述拾振梁沿其轴向中心线为非对称结构;所述拾振梁中间位置固定永磁体(3),在靠近两端的位置分别设置压电片,在外壳内对应永磁体的位置设置线圈(4),形成压电/电磁复合式能量收集结构。


2.根据权利要求1所述的非对称复合式宽频带振动能量收集器,其特征在于,所述永磁体固定在拾振梁的上下两面,对应在外壳的上侧和下侧设置所述线圈(4),上下线圈可以串联以提升能量收集器的输出电压。


3.根据权利要求1所述的非对称复合式宽频带振动能量收集器,其特征在于,所述压电片一端与拾振梁的固定端对齐,另一端与永磁体(3)之间留有距...

【专利技术属性】
技术研发人员:温泉路庄温志渝
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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