一种多方向压电悬臂梁振动能量收集器制造技术

本发明专利技术涉及一种多方向压电悬臂梁振动能量收集器，用于解决现有悬臂梁式压电能量收集器只能收集单个方向振动能量，在复杂的多向振动环境中能量转换效率低的问题。该装置包括底座和固定安装在底座上的压电悬臂梁结构，采用交错分布的多组末端斜向上和斜向下贴触圆盘的悬臂梁设计。多个压电材料安装在悬臂梁支撑基板上，构成中心对称结构，通过圆盘可将不同方向振动能传递压电材料，从而可实现任意方向振动能量的俘获。本发明专利技术可通过替换调整悬臂梁支撑基板和末端质量块来改变装置的固有频率，使其更易与环境发生共振。本发明专利技术能够在多变的振动环境中取得更好的俘能效果，解决了传统单一压电悬臂梁对不同向激励俘获效率低的问题。一压电悬臂梁对不同向激励俘获效率低的问题。一压电悬臂梁对不同向激励俘获效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多方向压电悬臂梁振动能量收集器


[0001]本专利技术涉及振动应用及电力领域，尤其针对环境中不同方向振动能量收集，属于将环境中不同方向上的振动源产生的机械能转化为电能并进行收集供微电子器件使用的


技术介绍

[0002]随着微机电系统发展越来越快，物联网传感技术、无线传感网络、智能可穿戴设备以及各种便捷携带式装置都向着微型化、易集成和消耗低的方向发展，然而装置的供能成为制约微型装置发展的重要问题。传统的化学电池体积较大、供能时间有限、并且需要人为的更换难以满足微型器件的实际工作需求。因此微型装置的能源供给已经成为急需迫切解决的问题。
[0003]从环境中获取环保能源为微型装置供给能源是一种理想的解决方法。环境中广泛存在机械能、太阳能、风能、潮汐能等环保能源，但太阳能、风能、潮汐能受到自然条件的限制很大，当外界环境发生改变时，则太阳能、风能、潮汐能等许多的环保能源会发生很大的变化，严重影响对微型装置的供能需求，而振动能广泛存在于日常的环境中，并且基本不受环境的影响，存在形式比较稳定。随着现代科技的发展，压电振动能量回收受到很大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多方向压电悬臂梁振动能量收集器，包括底座和固定安装在底座上的压电悬臂梁结构；底座包括一体化设计的支座(1)、弹簧(3)和圆盘(2)，三者中心同轴，其中，支座(1)采用具有一定厚度的圆形设计，弹簧(3)的一端与支座(1)的圆心处固定连接，弹簧(3)的另一端与圆盘(2)固定连接，弹簧(3)垂直于支座(1)所在平面；圆盘(2)可响应于环境中的振动，在任意方向发生自由位移；压电悬臂梁结构包括安装在支座(1)上的n组悬臂梁，其中n≥2，所有安装点均位于支座(1)的外周处；每一组悬臂梁包括上下2个悬臂梁，安装点围绕支座(1)圆心中心对称，并且上下2个悬臂梁的末端分别设计为末端倾斜向下贴触圆盘(2)和末端倾斜向上贴触圆盘(2)；所有悬臂梁的安装点在支座(1)的外周等间隔分布，且倾斜向下贴触的末端与倾斜向上贴触的末端采用交错分布的布局；每个悬臂梁包括支撑基板(4)和安装在支撑基板表面的压电材料(5)；当环境中有振动发生时，圆盘(2)响应不同方向振源发生相应位移，与对应的一个或多个悬臂梁贴触...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢坤，王伟杰，董万静，刘博胤，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：