一种压电式振动能量采集器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108418469A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201810198688.7(22)申请日2018.03.12(71)申请人佛山市顺德区中山大学研究院地址528399广东省佛山市顺德区大良街道办事处云路社区居民委员会南国东路9号申请人广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院中山大学(72)发明人俞慧叶涛赵自强(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人左恒峰(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种压电式振动能量采集器(57)摘要本发明公开了一种压电式振动能量采集器，包括压电悬臂梁和质量块，压电悬臂梁包括第一主梁、第二主梁和传导板，第一主梁和第二主梁通过传导板连接且相对于传导板呈中心对称设置；第一主梁和第二主梁的形状相同，第一主梁/第二主梁包括起振板和回型结构，质量块与起振板的数量相匹配且设置在起振板上；回型结构的一端连接到起振板，另一端连接到传导板的一端；回型结构与起振板之间形成无内隙的回形通道。本发明可最大化地占用压电悬臂梁的有效面积，从而提高压电悬臂梁的产电面积，有利于产生更高的输出电压，且谐振频率较低且带宽较广，可与人体振动频率进行良好匹配，适用于人体振动能量的采集。CN108418469ACN108418469A权利要求书1/1页1.一种压电式振动能量采集器，其特征在于：包括压电悬臂梁(E)和质量块(6)，所述的压电悬臂梁(E)包括第一主梁(1)、第二主梁(2)和传导板(10)，所述的第一主梁(1)和第二主梁(2)通过传导板(10)连接且相对于传导板(10)呈中心对称设置；所述第一主梁(1)和第二主梁(2)的形状相同，所述第一主梁(1)/第二主梁(2)包括起振板(7)和回型结构，所述的质量块(6)与起振板(7)的数量相匹配且设置在起振板(7)上；所述回型结构的一端连接到起振板(7)，另一端连接到传导板(10)的一端；所述的回型结构与起振板(7)之间形成无内隙的回形通道。2.根据权利要求1所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：所述的回型结构包括第一回转板(3)、第二回转板(4)和第三回转板(5)；所述的第一回转板(3)、第二回转板(4)和第三回转板(5)依次紧贴向外回旋延伸设置；所述的第一回转板(3)的一端连接到起振板(7)，另一端连接到第二回转板(4)的一端，所述第二回转板(4)的另一端连接到第三回转板(5)的一端，所述第三回转板(5)的另一端连接到传导板(10)的一端。3.根据权利要求2所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：所述第一回转板(3)包括第一联结板(31)和第二联结板(32)，所述的第一联结板(31)和第二联结板(32)平行紧贴设置；所述第一联结板(31)的一端连接到起振板(7)，另一端连接到第二联结板(32)的一端，所述第二联结板(32)的另一端连接到第二回转板(4)的一端。4.根据权利要求3所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：所述第二回转板(4)紧贴围绕第一回转板(3)首尾连接设置。5.根据权利要求4所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：所述第三回转板(5)紧贴围绕第二回转板(4)首尾连接设置。6.根据权利要求3所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：所述第一联结板(31)和第二联结板(32)均为水平状或竖直状直板。7.根据权利要求1所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：还包括用于固定所述的压电悬臂梁(E)的固定板(9)，所述的固定板(9)设置在传导板(10)的一端。8.根据权利要求1所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：还包括金属基片(8)，所述的压电悬臂梁(E)设置有两根，所述的金属基片(8)紧贴设置在两根压电悬臂梁(E)之间。9.根据权利要求1-8任一所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：所述的质量块(6)为永磁铁。10.根据权利要求1-8任一所述的一种压电式振动能量采集器，其特征在于：所述的压电悬臂梁(E)为PZT压电陶瓷片。2CN108418469A说明书1/4页一种压电式振动能量采集器技术领域[0001]本发明涉及振动能量采集领域，尤其是一种压电式振动能量采集器。背景技术[0002]近些年来国内外学者在振动能量采集领域上取得了很大进步，已设计出微型化采集装置并广泛应用到实际生活之中，振动能量采集器就是其中的一种，可以依托人体的振动能量，从而为无线传感网络节点、嵌入式传感器或微型电子产品等外部设备进行供电；部分振动能量采集器是采用压电材料来实现的，具体而言用到了压电板或压电梁，其结构多样，比如申请号为201610821858.3的中国专利即公开了一种振动