振动能量采集装置及能量采集方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116032153A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310170842.0(22)申请日2023.02.27(71)申请人重庆长安汽车股份有限公司地址400023重庆市江北区建新东路260号(72)发明人郑宇航董楠钱少华李玉坷张平(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师张博(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称振动能量采集装置及能量采集方法(57)摘要本申请涉及能量采集装置技术领域，具体涉及一种振动能量采集装置及能量采集方法，包括：外壳；固定块，设置于所述外壳内；第一悬臂梁，其第一端设置于所述固定块上，所述第一悬臂梁上设置有安装槽；第二悬臂梁，设置于所述安装槽内，并且所述第二悬臂梁的第一端与所述第一悬臂梁连接；质量块，设置于所述第一悬臂梁的第二端上；压电薄膜组件，包括第一压电薄膜与第二压电薄膜，所述第一压电薄膜设置于所述第一悬臂梁上，所述第二压电薄膜设置于所述第二悬臂梁上，所述第一压电薄膜与第二压电薄膜相互独立；频率调节机构。通过调节第二永磁体和第一永磁体之间的距离、第三永磁体与第一永磁体之间的距离，从而能够根据振动源频率调节产生的电压。CN116032153ACN116032153A权利要求书1/2页1.一种振动能量采集装置，其特征在于，包括：外壳；固定块，设置于所述外壳内；第一悬臂梁，其第一端设置于所述固定块上，所述第一悬臂梁上设置有安装槽；第二悬臂梁，设置于所述安装槽内，并且所述第二悬臂梁的第一端与所述第一悬臂梁连接；质量块，设置于所述第一悬臂梁的第二端上；压电薄膜组件，包括第一压电薄膜与第二压电薄膜，所述第一压电薄膜设置于所述第一悬臂梁上，所述第二压电薄膜设置于所述第二悬臂梁上，所述第一压电薄膜与第二压电薄膜相互独立；频率调节机构，包括第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体、第一调节组件以及第二调节组件，第一调节组件与第二调节组件分别设置于所述外壳内，所述第一永磁体设置于所述第一悬臂梁的第二端上，并且所述第一永磁体沿所述第一悬臂梁的振动方向设置于所述第二永磁体和所述第三永磁体之间，所述第二永磁体设置于所述第一调节组件上，所述第一调节组件用于带动所述第二永磁体沿所述第一悬臂梁振动方向移动，所述第三永磁体设置于所述第二调节组件上，所述第二调节组件用于带动所述第三永磁体沿所述第一悬臂梁振动方向移动，所述第二永磁体与所述第三永磁体的相对侧磁极相反。2.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第一调节组件包括第一齿轮、第一齿条以及第一导轨，所述第一齿轮与第一导轨设置于所述外壳内，所述第一齿条沿所述第一悬臂梁的振动方向可移动地设置于所述第一导轨上，所述第二永磁体设置于所述第一齿条上，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合。3.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第二调节组件包括第二齿轮、第二齿条以及第二导轨，所述第二齿轮与第二导轨设置于所述外壳内，所述第二齿条沿所述第一悬臂梁的振动方向可移动地设置于所述第二导轨上，所述第三永磁体设置于所述第二齿条上，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合。4.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第一悬臂梁的第二端上设置有固定槽，所述第一永磁体通过所述固定槽设置于所述第一悬臂梁上。5.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第二悬臂梁的第二端与所述固定块之间具有间隙。6.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第一压电薄膜包括分别设置于所述第一悬臂梁两侧的上电极与下电极，所述上、下电极通过导线和外接负载连接。7.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第二压电薄膜包括分别设置于所述第二悬臂梁两侧的上电极与下电极，所述上、下电极通过导线和外接负载连接。8.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第一永磁体、第二永磁体以及第三永磁体均为长方体永磁体。9.根据权利要求1所述的振动能量采集装置，其特征在于，所述第一调节组件和第二调节组件同步靠近或远离所述第一永磁体。10.一种振动能量采集装置的能量采集方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9中任一项所述的振动能量采集装置，所述振动能量采集装置的能量采集方法包括：2CN116032153A权利要求书2/2页将第一悬臂梁因振动产生的电压与第二悬臂梁因振动产生的电压进行比较，选择二者中电压较高的与外界连接，并对外进行供电；同步增大或减小第二永磁体与第一永磁体的间距、第三永磁体与第一永磁体的间距，若第一悬臂梁、第二悬臂梁振动产生的电压因间距的增加或减小而升高，则继续同步增大或减小第二永磁体与第一永磁