一种自控式转动平台优化型能量采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自控式转动平台优化型能量采集系统，包括控制器以及均由控制器进行控制的平板支撑式能量采集装置和转动平台，转动平台包括配重底座和通过支撑杆安装在配重底座上且用于带动平板支撑式能量采集装置进行任意角度转动的转动机构，转动机构包括第一电机和安装在第一电机的第一转动轴上的第二电机，平板支撑件上设置有用于检测环境加速度方向的加速度传感器，加速度传感器和电动推动件、第一电机和第二电机均与控制器连接。本实用新型专利技术设计新颖，通过加速度传感器获取环境加速度方向，并通过控制器调节转动平台，使平板支撑式能量采集装置最大限度的收集电能，提高能量捕获效率，从更宽的加速度方向范围内更有效地收集能量。

【技术实现步骤摘要】
一种自控式转动平台优化型能量采集系统
本技术属于能量采集
，具体涉及一种自控式转动平台优化型能量采集系统。
技术介绍
现如今，随着科技技术的发展和社会的不断进度，绿色技术日益受到人们重视。所谓绿色技术是指能减少污染、降低消耗和改善生态的技术体系。有必要寻找并研究新的简便、易行且有效的方法来节省和再利用能源，因而能量采集技术正变得越来越重要。能量采集技术是指将周围发生的微小能量(如光能、振动能、风能、热能、水能等外部能量)转换为电能的技术。能量采集技术所转换的能量来源非常丰富，有必要对上述实际发生且未被利用的外部能量进行转换以有效再利用。同时，所转换的电能可用来给其它电子设备供电，并且适用面广，能满足多种行业的供电需求。另外，所转换的电能不依赖于电池或电源插座，能直接为相应电子设备提供电能，使用操作简便，如为便携式电子设备充电等；并且，能有效适用于诸如地下矿井、沙漠、边远地区等电力无法输送到达的场合。目前，存在多种常规的能量采集系统，但上述常规的能量采集系统一般是将振动能等能量转换为电能且其工作原理是使用压电材料生成电能，压电材料由振动产生电荷，每1立方厘米的压电材料可产生最高为0.5毫瓦的电能，该电能可用来驱动小型设备，如起搏器、手表或无线传感器等。实际使用时，上述常规的能量采集系统中，压电材料可通过任意的非周期振动获得再生的电力，例如车辆行驶过程中在桥梁上产生的振动、工业领域的机械操作等，虽然上述基于压电材料的能量收集系统能为一个便携式电子设备提供足够的电能，但压电材料成本昂贵。专利号为201920843916.1的技术专利申请文件中公开了一种自控式能量采集系统，该系统中当能量采集器水平放置时，可以收集水平方向上的环境运动能量，垂直方向的环境运动或振动能量时无效；当能量采集器垂直放置时，可以收集垂直方向上的环境运动能量，水平方向的环境运动或振动能量时无效，可见能量采集器的放置方向影响能量采集效果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其设计新颖合理，通过加速度传感器获取环境加速度方向，并通过控制器调节转动平台，使平板支撑式能量采集装置最大限度的收集电能，提高能量捕获效率，从更宽的加速度方向范围内更有效地收集能量，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：包括控制器以及均由控制器进行控制的平板支撑式能量采集装置和转动平台，所述转动平台包括配重底座和通过支撑杆安装在配重底座上且用于带动平板支撑式能量采集装置进行任意角度转动的转动机构，所述转动机构包括第一电机和安装在第一电机的第一转动轴上的第二电机，第一电机的第一转动轴长度方向的中轴线和第二电机的第二转动轴长度方向的中轴线位于同于平面，且第一转动轴与第二转动轴呈垂直布设，第一电机和第二电机均由控制器控制；所述平板支撑式能量采集装置包括平板支撑件、安装在平板支撑件上的能量输出轴和布设于平板支撑件上的能量采集单元，所述能量采集单元包括一个布设于平板支撑件上的外侧限位件、一个能在能量输出轴与外侧限位件之间进行内外往复移动的能量采集器和一个驱动能量采集器进行内外往复移动的驱动机构，所述能量采集器与平板支撑件呈平行布设；所述能量采集器包括能在平板支撑件上进行内外往复移动的平移机构和安装在所述平移机构上且能随所述平移机构进行同步移动的能量采集机构，所述平移机构安装在平板支撑件上；所述驱动机构包括由内向外推动所述平移机构移动直至能量采集器向外移动至与外侧限位件连接的内侧推动件和由外向内推动所述平移机构移动直至能量采集器与外侧限位件分离并向内移动至与能量输出轴接触的外侧推动件，所述外侧推动件和所述内侧推动件均布设于平板支撑件上，所述外侧推动件和外侧限位件均位于所述能量采集机构外侧，所述内侧推动件位于所述能量采集机构内侧；所述外侧推动件为由控制器进行控制的电动推动件，所述能量输出轴与发电机的动力输入轴连接；所述能量采集机构包括安装在所述平移机构上的主轴、与能量输出轴接触后能带动能量输出轴同步进行转动的转动机构、套装在主轴外侧且能通过所述转动机构带动能量输出轴进行转动的储能弹簧和绕主轴进行旋转且旋转的同时带动所述转动机构同步进行转动并对储能弹簧进行压缩的转动件，所述储能弹簧连接于主轴与所述转动机构之间，所述转动机构与转动件连接，所述转动件套装在主轴上且其位于储能弹簧上方；平板支撑件上设置有用于检测环境加速度方向的加速度传感器，加速度传感器和电动推动件均与控制器连接，第二转动轴长度方向的中轴线平行于平板支撑件的上下表面。上述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述能量采集机构与其所安装的平移机构呈平行布设，所述平移机构与其所安装的平板支撑件呈平行布设，所述能量输出轴与其所安装的平板支撑件呈垂直布设。上述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述能量输出轴上同轴套装有传动齿轮，所述转动机构为与主轴同轴布设且能与传动齿轮相啮合的齿轮环，所述主轴位于齿轮环内侧，所述齿轮环位于转动件下方；所述转动件、齿轮环和储能弹簧均与平板支撑件呈平行布设，所述齿轮环和储能弹簧布设于同一平面上。上述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述平移机构包括能在能量输出轴与外侧限位件之间进行往复移动的移动基座和对移动基座进行导向的导向件，所述导向件固定安装在平板支撑件上，所述导向件上开有一个供移动基座前后移动的导向槽，所述移动基座底部设置有一个插入导向槽内且能在导向槽进行前后移动的导向凸台，所述导向槽为平直槽，所述内侧推动件布设于导向槽内端。上述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述内侧推动件为由内向外对移动基座进行推动的推动件，所述内侧推动件为内侧复位弹簧，所述内侧复位弹簧布设于导向槽内；所述外侧限位件为对移动基座进行限位的限位件，所述移动基座外侧设置有一个能钩挂于外侧限位件上的挂装件或能夹持在外侧限位件上的夹钳；所述外侧推动件和外侧限位件均位于导向槽外侧；所述挂装件和所述夹钳均为被推动件，所述外侧推动件为推动所述被推动件使能量采集器与外侧限位件分离并向内移动的推动件或由外向内推动所述转动机构使能量采集器与外侧限位件分离并向内移动的转动机构推动件。上述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述外侧推动件包括能进行左右旋转并对所述平移机构进行推动的旋转式推动件和带动所述旋转式推动件进行转动的电动推杆，所述旋转式推动件以铰接方式安装在平板支撑件上，所述旋转式推动件布设于能量采集器外侧；所述电动推杆安装在平板支撑件上，所述电动推杆由控制器进行控制且其与控制器连接。上述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述平板支撑式能量采集装置中所述能量采集单元的数量为多个，多个所述能量采集单元均布设于平板支撑件上，多个所述能量采集单元沿圆周方向均匀布设于能量输出轴外侧。上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：包括控制器(1)以及均由控制器(1)进行控制的平板支撑式能量采集装置(129)和转动平台，所述转动平台包括配重底座(6)和通过支撑杆(7)安装在配重底座(6)上且用于带动平板支撑式能量采集装置(129)进行任意角度转动的转动机构，所述转动机构包括第一电机(8)和安装在第一电机(8)的第一转动轴(9)上的第二电机(10)，第一电机(8)的第一转动轴(9)长度方向的中轴线和第二电机(10)的第二转动轴(11)长度方向的中轴线位于同于平面，且第一转动轴(9)与第二转动轴(11)呈垂直布设，第一电机(8)和第二电机(10)均由控制器(1)控制；/n所述平板支撑式能量采集装置(129)包括平板支撑件(101)、安装在平板支撑件(101)上的能量输出轴(104)和布设于平板支撑件(101)上的能量采集单元，所述能量采集单元包括一个布设于平板支撑件(101)上的外侧限位件(102)、一个能在能量输出轴(104)与外侧限位件(102)之间进行内外往复移动的能量采集器(103)和一个驱动能量采集器(103)进行内外往复移动的驱动机构，所述能量采集器(103)与平板支撑件(101)呈平行布设；所述能量采集器(103)包括能在平板支撑件(101)上进行内外往复移动的平移机构和安装在所述平移机构上且能随所述平移机构进行同步移动的能量采集机构，所述平移机构安装在平板支撑件(101)上；所述驱动机构包括由内向外推动所述平移机构移动直至能量采集器(103)向外移动至与外侧限位件(102)连接的内侧推动件和由外向内推动所述平移机构移动直至能量采集器(103)与外侧限位件(102)分离并向内移动至与能量输出轴(104)接触的外侧推动件，所述外侧推动件和所述内侧推动件均布设于平板支撑件(101)上，所述外侧推动件和外侧限位件(102)均位于所述能量采集机构外侧，所述内侧推动件位于所述能量采集机构内侧；所述外侧推动件为由控制器(1)进行控制的电动推动件(2)，所述能量输出轴(104)与发电机(3)的动力输入轴(301)连接；/n所述能量采集机构包括安装在所述平移机构上的主轴(109)、与能量输出轴(104)接触后能带动能量输出轴(104)同步进行转动的转动机构、套装在主轴(109)外侧且能通过所述转动机构带动能量输出轴(104)进行转动的储能弹簧(123)和绕主轴(109)进行旋转且旋转的同时带动所述转动机构同步进行转动并对储能弹簧(123)进行压缩的转动件(120)，所述储能弹簧(123)连接于主轴(109)与所述转动机构之间，所述转动机构与转动件(120)连接，所述转动件(120)套装在主轴(109)上且其位于储能弹簧(123)上方；/n平板支撑件(101)上设置有用于检测环境加速度方向的加速度传感器(12)，加速度传感器(12)和电动推动件(2)均与控制器(1)连接，第二转动轴(11)长度方向的中轴线平行于平板支撑件(101)的上下表面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：包括控制器(1)以及均由控制器(1)进行控制的平板支撑式能量采集装置(129)和转动平台，所述转动平台包括配重底座(6)和通过支撑杆(7)安装在配重底座(6)上且用于带动平板支撑式能量采集装置(129)进行任意角度转动的转动机构，所述转动机构包括第一电机(8)和安装在第一电机(8)的第一转动轴(9)上的第二电机(10)，第一电机(8)的第一转动轴(9)长度方向的中轴线和第二电机(10)的第二转动轴(11)长度方向的中轴线位于同于平面，且第一转动轴(9)与第二转动轴(11)呈垂直布设，第一电机(8)和第二电机(10)均由控制器(1)控制；
所述平板支撑式能量采集装置(129)包括平板支撑件(101)、安装在平板支撑件(101)上的能量输出轴(104)和布设于平板支撑件(101)上的能量采集单元，所述能量采集单元包括一个布设于平板支撑件(101)上的外侧限位件(102)、一个能在能量输出轴(104)与外侧限位件(102)之间进行内外往复移动的能量采集器(103)和一个驱动能量采集器(103)进行内外往复移动的驱动机构，所述能量采集器(103)与平板支撑件(101)呈平行布设；所述能量采集器(103)包括能在平板支撑件(101)上进行内外往复移动的平移机构和安装在所述平移机构上且能随所述平移机构进行同步移动的能量采集机构，所述平移机构安装在平板支撑件(101)上；所述驱动机构包括由内向外推动所述平移机构移动直至能量采集器(103)向外移动至与外侧限位件(102)连接的内侧推动件和由外向内推动所述平移机构移动直至能量采集器(103)与外侧限位件(102)分离并向内移动至与能量输出轴(104)接触的外侧推动件，所述外侧推动件和所述内侧推动件均布设于平板支撑件(101)上，所述外侧推动件和外侧限位件(102)均位于所述能量采集机构外侧，所述内侧推动件位于所述能量采集机构内侧；所述外侧推动件为由控制器(1)进行控制的电动推动件(2)，所述能量输出轴(104)与发电机(3)的动力输入轴(301)连接；
所述能量采集机构包括安装在所述平移机构上的主轴(109)、与能量输出轴(104)接触后能带动能量输出轴(104)同步进行转动的转动机构、套装在主轴(109)外侧且能通过所述转动机构带动能量输出轴(104)进行转动的储能弹簧(123)和绕主轴(109)进行旋转且旋转的同时带动所述转动机构同步进行转动并对储能弹簧(123)进行压缩的转动件(120)，所述储能弹簧(123)连接于主轴(109)与所述转动机构之间，所述转动机构与转动件(120)连接，所述转动件(120)套装在主轴(109)上且其位于储能弹簧(123)上方；
平板支撑件(101)上设置有用于检测环境加速度方向的加速度传感器(12)，加速度传感器(12)和电动推动件(2)均与控制器(1)连接，第二转动轴(11)长度方向的中轴线平行于平板支撑件(101)的上下表面。


2.按照权利要求1所述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述能量采集机构与其所安装的平移机构呈平行布设，所述平移机构与其所安装的平板支撑件(101)呈平行布设，所述能量输出轴(104)与其所安装的平板支撑件(101)呈垂直布设。


3.按照权利要求2所述的一种自控式转动平台优化型能量采集系统，其特征在于：所述能量输出轴(104)上同轴套装有传动齿轮(105)，所述转动机构为与主轴(109)同轴布设且能与传动齿轮(105)相啮合的齿轮环(121)，所述主轴(109)位于齿轮环(121)内侧，所述齿轮环(121)位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李则儒，华梓旭，张凯文，韩孟澄，周家玥，王菁茹，
申请(专利权)人：新星路公司，
类型：新型
国别省市：美国;US