Broadband micro electromagnetic vibration energy harvester is a kind of microcomputer electric system technology field, in turn from the bottom is fixedly connected with the base frequency, vibration, low frequency vibration table, pad frame, high frequency vibration table and the top cover, if the vibration table includes a first coil, intermediate frequency cantilever, first pin, the first pad and the second pad; low frequency vibration table includes: a frame, spring connecting component and a permanent magnet; high frequency vibration table comprises second coils, high frequency cantilever, second pin, third pad and the fourth pad. The invention can increase voltage output, enlarge application bandwidth, enlarge application range, improve conversion efficiency and easy batch production.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种微机电系统
的能量采集器,具体是一种宽频微型电磁式振动能量采集器。
技术介绍
随着MEMS (微机电系统)技术和无线传感器等技术的迅速发展,与之相关的微能源技术变得越来越重要。目前的微能源一般有两种电池和微型能量采集器。电池由于存储能量有限、寿命短等缺陷极大的限制了其广泛应用,因此克服了此致命缺陷的微型能量采集器越来越受到人们的重视。机械振动是自然界中广泛存在的一种能量,因此振动能量采集器便应运而生。振动能量采集器能源源不断地为系统提供能量,这就很好地解决了电池供电时间短的问题。 但振动能量采集器的输出电压比较低,采集频率比较窄,这在很大程度上限制了其应用。因此提高采集器的输出电压和增大采集频率宽度是亟待解决的关键问题。根据理论分析,振动能量采集器在外界振动频率达到其共振频率附近时,输出电压最大。经过对现有技术的检索发现,中国专利申请号200810042168. 3,名称为基于升频转换的动圈式微机械电磁能量采集器,该专利技术提出了利用两个振动频率相差较大的拾振台通过升频来提高电压输出。该升频设计虽能达到提高电压输出的目的,但并没有解决能量采集器采集频率窄的问题。Bin Yang 等在 J. Micromech. Microeng. 2009,(19) :035001 中利用的悬臂梁在 346Hz,948Hz和1145Hz三个振动模态设计了一种新型的多频能量采集器,在Ig的加速度下 346Hz和948Hz获得的电压输出分别约为0. 3mV和0. 03mV,而1145Hz振动模态的特殊振动方式导致该频率下的电压输出更小。该设计的电压输出比 ...
【技术保护点】
1.一种宽频微型电磁式振动能量采集器,包括:依次由下而上固定连接的底座、中频振动台、低频振动台、垫框、高频振动台和顶盖,其特征在于:所述的中频振动台包括:第一线圈、中频悬臂梁、第一引脚、第一焊盘和第二焊盘,其中:第一线圈固定在中频悬臂梁上,中频悬臂梁的一端为自由状态,第一引脚固定在第一线圈最内圈的端点处,第一焊盘和第二焊盘分别固定在中频悬臂梁上,第一线圈从两个焊盘引出;所述的低频振动台包括:外框、弹簧连接组件和永磁体,其中:弹簧连接组件固定在外框上,永磁体固定在弹簧连接组件上,位于线圈的正上方;所述的高频振动台包括:第二线圈、高频悬臂梁、第二引脚、第三焊盘和第四焊盘,其中:高频悬臂梁的一端固定在垫框上,另一端处于自由状态,第二线圈固定在高频悬臂梁上,第二引脚固定在第二线圈最内圈的端点处,第三焊盘和第四焊盘固定在高频悬臂梁上,第二线圈从第三焊盘和第四焊盘引出。
【技术特征摘要】
1.一种宽频微型电磁式振动能量采集器,包括依次由下而上固定连接的底座、中频振动台、低频振动台、垫框、高频振动台和顶盖,其特征在于所述的中频振动台包括第一线圈、中频悬臂梁、第一引脚、第一焊盘和第二焊盘,其中第一线圈固定在中频悬臂梁上,中频悬臂梁的一端为自由状态,第一引脚固定在第一线圈最内圈的端点处,第一焊盘和第二焊盘分别固定在中频悬臂梁上,第一线圈从两个焊盘引出;所述的低频振动台包括外框、弹簧连接组件和永磁体,其中弹簧连接组件固定在外框上,永磁体固定在弹簧连接组件上,位于线圈的正上方;所述的高频振动台包括第二线圈、高频悬臂梁、第二引脚、第三焊盘和第四焊盘,其中高频悬臂梁的一端固定在垫框上,另一端处于自由状态,第二线圈固定在高频悬臂梁上,第二引脚固定在第二线圈最内圈的端点处,第三焊盘和第四焊盘固定在高频悬臂梁上, 第二线圈从第三焊盘和第四焊盘引出。2.根据权利要求1所述的宽频微型电磁式振动能量采集器,其特征是,所述的底座为U 形结构。3.根据权利要求1所述的宽频微型电磁式振动能量采集器,其特征是,所述的中频悬臂梁包括第一方形平台、第一悬臂梁腿和第二悬...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈迪,陈景东,袁涛,胡锐军,陈翔,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:31
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