一种折叠型的振动能量采集器.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CN107508497A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710751570.8(22)申请日2017.08.28(71)申请人佛山市顺德区中山大学研究院地址528300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号申请人中山大学广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院(72)发明人叶涛俞慧(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图8页(54)发明名称一种折叠型的振动能量采集器(57)摘要本发明涉及一种折叠型的振动能量采集器，包括至少2片压电片、第一固定点和第二固定点，所述第一固定点设置在第二固定点的上方，所述至少2片压电片在垂直方向上从上到下依次设置在第一固定点、第二固定点之间的间距内，所述至少2片压电片依次连接；在垂直方向上位于顶部的压电片与第一固定点连接，而在垂直方向上位于底部的压电片与第二固定点连接，所述在垂直方向上相邻的任意两片压电片由于两者的连接而形成一定角度的夹角。CN107508497ACN107508497A权利要求书1/1页1.一种折叠型的振动能量采集器，其特征在于：包括至少2片压电片、第一固定点和第二固定点，所述第一固定点设置在第二固定点的上方，所述至少2片压电片在垂直方向上从上到下依次设置在第一固定点、第二固定点之间的间距内，所述至少2片压电片依次连接；在垂直方向上位于顶部的压电片与第一固定点连接，而在垂直方向上位于底部的压电片与第二固定点连接，所述在垂直方向上相邻的任意两片压电片由于两者的连接而形成一定角度的夹角。2.根据权利要求1所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述夹角的取值范围为(0°，180°)。3.根据权利要求2所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述夹角的取值为15°，压电片的数量为4块。4.根据权利要求1～3任一项所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述相邻的两片压电片之间采用胶水进行粘合连接。5.根据权利要求4所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述压电片为长条状的压电陶瓷。6.根据权利要求5所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述压电陶瓷为PZT压电陶瓷。7.根据权利要求6所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述PZT压电陶瓷为三层结构，包括金属基层和分别粘结在金属基层底面、顶面上的两层PZT压电陶瓷层。8.根据权利要求7所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述金属基层为铜片。9.根据权利要求6所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述金属基层的厚度为0.1mm，PZT压电陶瓷层的厚度为0.2mm。10.根据权利要求6所述的折叠型的振动能量采集器，其特征在于：所述PZT压电陶瓷的尺寸为50*5*0.5mm。2CN107508497A说明书1/2页一种折叠型的振动能量采集器技术领域[0001]本发明涉及能量收集技术领域，更具体地，涉及一种折叠型的振动能量采集器。背景技术[0002]现有的振动能量采集器由于材料或结构方面的因素影响，其工作的谐振频率比人体运动的频率高，而且其工作频带较窄，不利于能量的采集与存储。发明内容[0003]本发明为解决以上现有技术提供的振动能量采集器存在的谐振频率过高的技术缺陷，提供了一种折叠型的振动能量采集器。[0004]为实现以上发明目的，采用的技术方案是：[0005]一种折叠型的振动能量采集器，包括至少2片压电片、第一固定点和第二固定点，所述第一固定点设置在第二固定点的上方，所述至少2片压电片在垂直方向上从上到下依次设置在第一固定点、第二固定点之间的间距内，所述至少2片压电片依次连接；在垂直方向上位于顶部的压电片与第一固定点连接，而在垂直方向上位于底部的压电片与第二固定点连接，所述在垂直方向上相邻的任意两片压电片由于两者的连接而形成一定角度的夹角。[0006]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0007]本发明提供的振动能量采集器将多片压电片设置成折叠状，不仅可以降低能量采集器的谐振频率，还能增加压电片的形变，从而增加其机电转化效率。附图说明[0008]图1为采集器的结构示意图。[0009]图2为仿真实验一的输出电压、电荷功率和机械功率的示意图(实验使用的压电片的数量为7，压电片间的夹角为15°)。[0010]图3为仿真实验二的输出电压、电荷功率和机械功率的示意图(实验使用的压电片的数量为6，压电片间的夹角为15°)。[0011]图4为仿真实验三的输出电压、电荷功率和机械功率的示意图(实验使用的压电片的数量为5，压电片间的夹角为15°)。[0012]图5为仿真实验四的输出电压、电荷功