本实用新型专利技术公开了一种双稳态结构式压电能量收集装置，构成包括固定底座（５）和设置在固定底座（５）上的固定支座（７），固定支座（７）上设有经固定盖（８）连接的悬臂梁（９），悬臂梁（９）的表面设有压电片（６），悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁（３），永久磁铁（３）两端均设有与该端极性相同的磁条（１１）；在压电片（６）和永久磁铁（３）之间设有可移动质量块（１０）。本实用新型专利技术可加大振动幅度，提高能量收集效率。本实用新型专利技术具有实施结构简单的特点，应用于网络和无线通信设备的电源供应装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种压电能量收集装置，特别是一种双稳态结构式压电能量收集直O
技术介绍
近些年来随着无线设备的广泛应用，其供电问题受到人们的广泛关注。压电能量 收集装置作为一种新型的微型发电装置，具有结构简单、发热量小、无电磁干扰、易于加工 制作和实现结构上的小型化、集成化等优点，适用于各类传感及监测系统。市场上的压电能 量收集装置大部分为利用悬臂梁的单稳态结构的振动来获取能量。这种能量收集方式虽然 实用，但是在很多情况下由于周围环境的振动太小导致振幅较小，使得振动收集装置的收 集效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种双稳态结构式压电能量收集装置。本技术 可加大振动幅度，提高能量收集效率。本技术的技术方案双稳态结构式压电能量收集装置，包括固定底座和设置 在固定底座上的固定支座，固定支座上设有经固定盖连接的悬臂梁，悬臂梁的表面设有压 电片，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁，永久磁铁两端均设有与该端极性相同的磁 条；在压电片和永久磁铁之间设有可移动质量块。前述的双稳态结构式压电能量收集装置中，所述的压电片设置在悬臂梁的固定端 部。前述的双稳态结构式压电能量收集装置中，所述的固定底座上设有滑槽，滑槽上 设有可在滑槽内移动的滑块，滑块上设有用于固定磁条的固定杆。前述的双稳态结构式压电能量收集装置中，所述的两个磁条对称分布在永久磁铁 的两端。与现有技术相比，本技术通过永久磁铁与设置在两端的磁条的相互斥力作 用，使得悬臂梁向上或向下的振动幅度加大，进而压电片产生的能量增多，提高提高能量收 集效率；在压电片和永久磁铁之间的可移动质量块可调节悬臂梁的固有频率；滑块可调节 磁条与永久磁铁之间距离，使得能控制悬臂梁的上下偏置位置。本技术具有实施结构 简单的特点，应用于网络和无线通信设备的电源供应装置。附图说明图1是本技术的结构示意图。附图中的标记为1-滑块，2-固定杆，3-永久磁铁，4-滑槽，5-固定底座，6-压电 片，7-固定支座，8-固定盖，9-悬臂梁，10-可移动质量块。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术 限制的依据。实施例。双稳态结构式压电能量收集装置，构成如图1所示，包括固定底座5和设 置在固定底座5上的固定支座7，固定支座7上设有经固定盖8连接的悬臂梁9，悬臂梁9 的表面设有压电片6，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁3，永久磁铁3两端均设有与 该端极性相同的磁条11 ；在压电片6和永久磁铁3之间设有可移动质量块10 ；所述的压电 片6设置在悬臂梁9的固定端部；所述的固定底座5上设有滑槽4，滑槽4上设有可在滑槽 4内移动的滑块1，滑块1上设有用于固定磁条11的固定杆2 ；所述的两个磁条11对称分 布在永久磁铁3的两端。本技术的工作原理如下将悬臂梁端部的永久磁铁与可移动的滑块上的两 个磁条设置成极性相同，并且使得滑块上的两个磁铁对称分布在悬臂梁端部的永久磁铁两 端。当滑块从远离悬臂梁的位置向中心移动的时候，永久磁铁与磁条之间的磁力将会加大， 在某一临界时刻悬臂梁将会在磁力作用下向上或向下偏置，即悬臂梁将从具有一个稳态位 置的振动转变为双稳态的振动。当悬臂梁在双稳态状态振动的时候，悬臂梁的振幅将会加 大，并且压电片所产生的能量也将增多。悬臂梁的偏置位移可以通过永久磁铁与磁条之间 的磁力大小来控，而悬臂梁本身的固有频率可以通过可移动质量块的大小和位置来控制。权利要求1.双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于包括固定底座(5)和设置在固定底 座(5)上的固定支座(7)，固定支座(7)上设有经固定盖(8)连接的悬臂梁(9)，悬臂梁(9) 的表面设有压电片(6)，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁(3)，永久磁铁C3)两端均 设有与该端极性相同的磁条(11)；在压电片(6)和永久磁铁(3)之间设有可移动质量块 (10)。2.根据权利要求1所述的双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于所述的压电 片(6)，设置在悬臂梁(9)的固定端部。3.根据权利要求1所述的双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于所述的固定 底座( 上设有滑槽，滑槽(4)上设有可在滑槽内移动的滑块(1)，滑块(1)上设 有用于固定磁条(11)的固定杆O)。4.根据权利要求1、2或3所述的双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于所述 的两个磁条(11)对称分布在永久磁铁(3)的两端。专利摘要本技术公开了一种双稳态结构式压电能量收集装置，构成包括固定底座(5)和设置在固定底座(5)上的固定支座(7)，固定支座(7)上设有经固定盖(8)连接的悬臂梁(9)，悬臂梁(9)的表面设有压电片(6)，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁(3)，永久磁铁(3)两端均设有与该端极性相同的磁条(11)；在压电片(6)和永久磁铁(3)之间设有可移动质量块(10)。本技术可加大振动幅度，提高能量收集效率。本技术具有实施结构简单的特点，应用于网络和无线通信设备的电源供应装置。文档编号H02N2/18GK201854207SQ20102057670公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日专利技术者任明, 成泰洪, 李勇, 李振哲, 玄东吉, 申允德, 马光 申请人:温州大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于：包括固定底座（５）和设置在固定底座（５）上的固定支座（７），固定支座（７）上设有经固定盖（８）连接的悬臂梁（９），悬臂梁（９）的表面设有压电片（６），悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁（３），永久磁铁（３）两端均设有与该端极性相同的磁条（１１）；在压电片（６）和永久磁铁（３）之间设有可移动质量块（１０）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马光，申允德，成泰洪，玄东吉，李振哲，任明，李勇，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：实用新型
国别省市：33[]
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