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CN106341055A(43)申请公布日2017.01.18(21)申请号201610821822.5(22)申请日2016.09.13(71)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地址528300广东省佛山市顺德区大良南国东路9号申请人中山大学(72)发明人高荣岗梁宏伟叶涛(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人刘培培(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称振动能量采集器(57)摘要本发明公开了一种振动能量采集器，包括压电悬臂梁及质量块，所述压电悬臂梁包括横向设置的主梁、多个纵向设置的第一副梁及多个纵向设置的第二副梁，所述主梁的一端为固定端，所述主梁的另一端为自由端，所述质量块固定在主梁的自由端上，多个所述第一副梁间隔设置并固定在主梁的一侧，多个所述第二副梁间隔设置并固定在主梁的另一侧。上述振动能量采集器，压电悬臂梁的主梁上设置了多个第一副梁和第二副梁，每个副梁都具有各自的谐振频率，增加了振动能量采集器的谐振频率点。而且每个副梁在发生振动时，谐振频率点两侧的电压衰减慢，从而增加了带宽。同时副梁还相应地增加了产电面积，提高了输出电能，解决了频率点能量密度低的问题。CN106341055ACN106341055A权利要求书1/1页1.一种振动能量采集器，其特征在于，包括压电悬臂梁及质量块，所述压电悬臂梁包括横向设置的主梁、多个纵向设置的第一副梁及多个纵向设置的第二副梁，所述主梁的一端为固定端，所述主梁的另一端为自由端，所述质量块固定在主梁的自由端上，多个所述第一副梁间隔设置并固定在主梁的一侧，多个所述第二副梁间隔设置并固定在主梁的另一侧。2.根据权利要求1所述的振动能量采集器，其特征在于，所述第一副梁的数目与所述第二副梁的数目相等，所述第一副梁与第二副梁一一对应，对应的第一副梁与第二副梁形状相同且以主梁为对称轴对称设置。3.根据权利要求2所述的振动能量采集器，其特征在于，对应的第一副梁与第二副梁质量相等。4.根据权利要求1所述的振动能量采集器，其特征在于，所述压电悬臂梁还包括纵向设置的安装梁，所述安装梁设置在主梁的自由端上，所述质量块固定在安装梁上。5.根据权利要求4所述的振动能量采集器，其特征在于，所述质量块为两个，两个质量块分别固定在安装梁的两端。6.根据权利要求1-5任一项所述的振动能量采集器，其特征在于，所述第一副梁的数目为4-6根，所述第二副梁的数目为4-6根。7.根据权利要求1-5任一项所述的振动能量采集器，其特征在于，还包括与所述压电悬臂梁形状相同的金属基片，所述压电悬臂梁固定在金属基片上。8.根据权利要求7所述的振动能量采集器，其特征在于，所述压电悬臂梁通过导电胶固定在金属基片上。9.根据权利要求7所述的振动能量采集器，其特征在于，所述金属基片由黄铜制成。10.根据权利要求1-5任一项所述的振动能量采集器，其特征在于，所述压电悬臂梁为PZT压电陶瓷片。2CN106341055A说明书1/3页振动能量采集器技术领域[0001]本发明涉及技术领域，特别涉及一种振动能量采集器。背景技术[0002]随着能源问题越来越严峻，寻求能够采集周围的环境能量转化为电能的系统成为了人们研究的一大热点。环境中的机械振动无处不在，它不受地理位置和气候的影响，而且在许多难以进入的地方都有振动源存在，故振动能量的采集更为方便，具有良好的发展前景。振动能量采集器是一种将振动产生的机械能转化为电能的器件。传统的振动能量采集器存在以下问题：(1)拥有的谐振频率点单一，不利于能量收集；(2)谐振频率处带宽较窄，无法收集到更多的能量；(3)频率点能量密度较低。发明内容[0003]基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种振动能量采集器，有利于能量的收集。[0004]其技术方案如下：[0005]一种振动能量采集器，包括压电悬臂梁及质量块，所述压电悬臂梁包括横向设置的主梁、多个纵向设置的第一副梁及多个纵向设置的第二副梁，所述主梁的一端为固定端，所述主梁的另一端为自由端，所述质量块固定在主梁的自由端上，多个所述第一副梁间隔设置并固定在主梁的一侧，多个所述第二副梁间隔设置并固定在主梁的另一侧。[0006]在其中一个实施例中，所述第一副梁的数目与所述第二副梁的数目相等，所述第一副梁与第二副梁一一对应，对应的第一副梁与第二副梁形状相同且以主梁为对称轴对称设置。[0007]在其中一个实施例中，对应的第一副梁与第二副梁质量相等。[0008]在其中一个实施例中，所述压电悬臂梁还包括纵向设置的安装梁，所述安装梁设置在主梁的自由端上，所述质量块固定在安装梁上。[0009]在其中一个实施例中，