一种振动能收集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种振动能收集装置，包括底座和竖直设置的支架；发电机构，包括电磁感应模块、压电发电模块和弹力部件，电磁感应模块包括磁力部件和感应部件，感应部件围绕磁力部件，压电发电模块包括压电板和挤压部件，挤压部件包括支撑端和与支撑端相对的作用端，压电板设在支撑端；弹力部件包括第一弹力组件和第二弹力组件，第一弹力组件与挤压部件和磁力部件连接，第二弹力组件与底座和磁力部件连接；电量收集模块连接发电机构；此振动能收集装置通过磁力部件感应振动并挤压第一弹力组件和第二弹力组件，使挤压部件与压电板产生压电效应，磁力部件与感应部件产生电磁感应，吸收振动能转化为电能，转化率高，安全且应用范围广，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种振动能收集装置
本技术涉及仪器科学与工程领域，特别涉及一种振动能收集装置。
技术介绍
无线传感网络技术是一种分布式传感网络，系统的末端是由无数个可感知和监测外部的传感器组成。传感器之间通过无线方式组成网络通信系统，构成可以协作感知、采集和处理网络覆盖区域的环境参数。而监测设备或环境的各类参数，如温度、压力、应力、湿度等需要大量的传感器节点，每个传感器节点均需要提供一定的电能。目前，传感器节点大多采用化学电池供电，但节点的使用寿命与容量有限的电池之间的矛盾越来越激烈。一方面传感器节点往往尺寸较小，无法配置大容量的电池，这就导致节点的使用寿命受到了制约；另一方面，频繁的更换电池也为网络的维护带来了巨大的工作量，间接提升了网络部署的成本。尤其是对于一些部署在艰苦恶劣环境中的监测网络来说，每次维护都需要耗费巨大的人力和财力，甚至由于所处环境位置偏远或难以进行二次维护等原因导致根本无法进行电池的更换或充电操作。
技术实现思路
本技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种振动能收集装置，能够通过吸收环境中的振动能转化为电能，应用范围广，实用性强。根据本技术的第一方面实施例，提供一种振动能收集装置，包括底座；支架，竖直设置在底座上；第一发电机构，包括第一电磁感应模块、第一压电发电模块和弹力部件，第一电磁感应模块包括第一磁力部件和第一感应部件，第一感应部件围绕第一磁力部件设置，第一压电发电模块包括压电板和挤压部件，挤压部件设置在支架上，挤压部件包括作用端和支撑端，压电板设置在支撑端上，作用端与支撑端相对设置；弹力部件包括第一弹力组件和第二弹力组件，第一弹力组件的一端与挤压部件连接，第一弹力组件的另一端与第一磁力部件的上端连接，第二弹力组件的一端设置在底座上，第二弹力组件的另一端与第一磁力部件的下端连接，第一磁力部件上下活动驱动第一弹力组件形变，第一弹力组件带动作用端间歇地接触压电板；电量收集模块，与第一发电机构连接。有益效果：此振动能收集装置通过第一磁力部件感应外部振动环境，第一磁力部件上下活动挤压第一弹力组件和第二弹力组件，其中第二弹力组件使第一磁力部件在第一感应部件内持续活动并产生电磁感应输出电流，第一弹力组件使挤压部件20间歇地接触压电板并产生压电效应输出电流，两种不同的能量采集方式集成一体，能够通过吸收环境中的振动能转化为电能，机电转化效率高，安全无污染且能够在野外无人区或恶劣环境中工作，应用范围广，实用性强。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，挤压部件包括四个连杆，四个连杆首尾相连并铰接形成闭合框架，闭合框架上端的铰接处悬挂设置在支架上，闭合框架下端的铰接处与第一弹力组件连接，支撑端和作用端分别设置在闭合框架的两侧的铰接处，第一弹力组件带动闭合框架的两侧相对靠近或相对远离。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，支撑端设置在闭合框架的左端，作用端设置在闭合框架的右端，支撑端和作用端均为杆状结构。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，压电板竖直设置，支撑端和作用端水平设置。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，第一磁力部件为条形磁铁，第一感应部件包括电感线圈和支撑电感线圈的两根立柱，两根立柱设置在底座上，第二弹力组件设置在两根立柱之间。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，压电板包括基板和粘贴在基板上的压电片，压电片位于基板中靠近作用端的侧面。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，基板为钢板，压电片为压电陶瓷片。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，支架上还设有第二发电机构和第三发电机构，电量收集模块还与第二发电机构和第三发电机构连接，第一发电机构、第二发电机构和第三发电机构依次排列，第一发电机构、第二发电机构和第三发电机构的结构相同。根据本技术第一方面实施例所述的振动能收集装置，第二发电机构包括第二磁力部件，第三发电机构包括第三磁力部件，第一磁力部件、第二磁力部件、第三磁力部件的质量依次增大。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1为本技术实施例的结构示意图；图2为本技术实施例的第一压电发电模块爆炸示意图。具体实施方式本部分将详细描述本技术的具体实施例，本技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本技术保护范围的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。参照图1～图2，一种振动能收集装置，包括底座10，其中底座10与外部振动环境刚性连接；支架11，竖直设置在底座10上，支架11包括两根竖直管和设置在两根竖直管之间的水平管；第一发电机构，包括第一电磁感应模块、第一压电发电模块和弹力部件，第一电磁感应模块包括第一磁力部件31和第一感应部件32，第一感应部件32围绕第一磁力部件31设置，第一压电发电模块包括压电板23和挤压部件20，挤压部件20设置在支架11上，挤压部件20包括作用端22和支撑端21，压电板23设置在支撑端21上，优选的，压电板23固定设置在支撑端21的末端，作用端22与支撑端21相对设置；弹力部件包括第一弹力组件41和第二弹力组件42，第一弹力组件41的一端与挤压部件20连接，第一弹力组件41的另一端与第一磁力部件31的上端连接，第二弹力组件42的一端设置在底座10上，第二弹力组件42的另一端与第一磁力部件31的下端连接，第一磁力部件31上下活动驱动第一弹力组件41形变，第一弹力组件41带动作用端22间歇地接触压电板23；电量收集模块，与第一发电机构连接，具体的可通过不同的导线分别连接压电板23和第一感应部件32获得电流。此振动能收集装置通过第一磁力部件31感应外部振动环境，第一磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动能收集装置，其特征在于，包括：/n底座；/n支架，竖直设置在所述底座上；/n第一发电机构，包括第一电磁感应模块、第一压电发电模块和弹力部件；/n所述第一电磁感应模块包括第一磁力部件和第一感应部件，所述第一感应部件围绕所述第一磁力部件设置；/n所述第一压电发电模块包括压电板和挤压部件，所述挤压部件设置在所述支架上，所述挤压部件包括作用端和支撑端，所述压电板设置在所述支撑端上，所述作用端与所述支撑端相对设置；/n所述弹力部件包括第一弹力组件和第二弹力组件，所述第一弹力组件的一端与所述挤压部件连接，所述第一弹力组件的另一端与所述第一磁力部件的上端连接，所述第二弹力组件的一端设置在所述底座上，所述第二弹力组件的另一端与所述第一磁力部件的下端连接，所述第一磁力部件上下活动驱动所述第一弹力组件形变，所述第一弹力组件带动所述作用端间歇地接触所述压电板；/n电量收集模块，与所述第一发电机构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种振动能收集装置，其特征在于，包括：
底座；
支架，竖直设置在所述底座上；
第一发电机构，包括第一电磁感应模块、第一压电发电模块和弹力部件；
所述第一电磁感应模块包括第一磁力部件和第一感应部件，所述第一感应部件围绕所述第一磁力部件设置；
所述第一压电发电模块包括压电板和挤压部件，所述挤压部件设置在所述支架上，所述挤压部件包括作用端和支撑端，所述压电板设置在所述支撑端上，所述作用端与所述支撑端相对设置；
所述弹力部件包括第一弹力组件和第二弹力组件，所述第一弹力组件的一端与所述挤压部件连接，所述第一弹力组件的另一端与所述第一磁力部件的上端连接，所述第二弹力组件的一端设置在所述底座上，所述第二弹力组件的另一端与所述第一磁力部件的下端连接，所述第一磁力部件上下活动驱动所述第一弹力组件形变，所述第一弹力组件带动所述作用端间歇地接触所述压电板；
电量收集模块，与所述第一发电机构连接。


2.根据权利要求1所述的振动能收集装置，其特征在于：所述挤压部件包括四个连杆，四个连杆首尾相连并铰接形成闭合框架，所述闭合框架上端的铰接处悬挂设置在所述支架上，所述闭合框架下端的铰接处与所述第一弹力组件连接，所述支撑端和所述作用端分别设置在所述闭合框架的两侧的铰接处，所述第一弹力组件带动所述闭合框架的两侧相对靠近或相对远离。


3.根据权利要求2所述的振动能收集装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅继阳，吴楠，何运成，刘爱荣，吴玖荣，邓挺，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东;44