一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器.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CN107681924A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201711143113.7(22)申请日2017.11.17(71)申请人张家港安济能电子科技有限公司地址215624江苏省苏州市张家港市锦丰锦南路科技创业园A01栋206室3号工位(72)发明人江兵廖沁炜(74)专利代理机构北京集智东方知识产权代理有限公司11578代理人张红程立民(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)H02K35/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器(57)摘要本发明为一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，包括上基板、下基座、压电弹簧片、永磁铁A、永磁铁B、感应线圈；所述的压电弹簧片弯曲为半圆形，用于连接上基板和下基座；所述压电弹簧片中部的内外两侧都贴有压电片，并将压电片在中间划开，分成上下两部分；所述感应线圈以桶状环绕，固定在下基座中心位置；所述永磁铁A固定在线圈内，永磁铁A的直径略小于与线圈内径；所述永磁铁B与永磁铁A直径一致，厚度为永磁铁A一倍，固定于上基板，与永磁铁A正对，永磁铁A与永磁铁B相互吸引。本发明结构简单，易于制作，可适用于环境中低频、小幅振动的环境，环境适应性增强。CN107681924ACN107681924A权利要求书1/1页1.一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，包括上基板(1)、下基座(2)、压电弹簧片(3)、永磁铁A(4-1)、永磁铁B(4-2)、感应线圈(5)；所述的压电弹簧片(3)弯曲为半圆形，分别固定在所述下基座(2)的四个角上，用于连接上基板(1)和下基座(2)，并对环境振动能进行一级放大；所述压电弹簧片(3)中部的内外两侧都贴有压电片(6)，并将压电片在中间划开，分成上下两部分；所述感应线圈(5)以桶状环绕，固定在下基座(2)中心位置；所述永磁铁A(4-1)固定在下基座(2)上、线圈内(5)，直径略小于与线圈(5)内径；所述永磁铁B(4-2)与永磁铁A(4-1)直径相同，永磁铁B(4-2)的高度为永磁铁A(4-1)的一倍，永磁铁B(4-2)固定在上基板(1)上，永磁铁B(4-2)与永磁铁A(4-1)正对，永磁铁A(4-1)与永磁铁B(4-2)相互吸引。2.根据权利要求1所述一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，其特征在于所述压电弹簧片(3)为弯曲成半圆形的弹簧片，且所用材料为弹性材料。3.根据权利要求1所述一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，其特征在于压电弹簧片(3)中部的内外两侧都贴有压电片(6)，压电弹簧片(3)将压电片(6)在中间划开，分成上下两部分，保证压电弹簧片(3)弯曲时不会压断压电片(6)；内层两个压电弹簧片(3)与外层的两个压电片(6)均采用串联连接。4.根据权利要求1所述一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，其特征在于下基座(2)放置永磁铁A(4-1)，永磁铁A(4-1)与上基板(1)的永磁铁B(4-2)相互吸引。5.根据权利要求1所述一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，其特征在于将方形排列的四个压电弹簧片(3)按照两个为一组的方式分为两组，每组压电弹簧片(3)包括两个串联连接的压电弹簧片(3)，两组压电弹簧片(3)之间则并联连接。2CN107681924A说明书1/3页一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器技术领域[0001]本发明涉及一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，可有效收集周围环境的随机振动机械能进行发电，属于节能技术及再生环保新能源领域背景技术[0002]目前，大多数的低功率器件(如无线传感器和发射器，医疗植入传感器，便携式电子设备)都依赖电化学电池供电。但是，电化学电池具有寿命短、成本高及处理废旧电池带来的环境污染等问题，所以研究人员正积极寻找一种新的能源以代替电化学电池为低功率器件供电。另外，微电子技术的不断发展大大降低了低功率器件的能耗，因而，从周围环境中收集能量以驱动低功率器件变得更加可行。从周围环境中可收集的能量主要包括太阳能、热能和机械能，其中，机械能，尤其是振动能在周围环境中分布广泛。在机械能向电能转换的多种途径中，压电换能装置由于具有结构简单、输出电压高、机电耦合系数大等优点而备受关注。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是针对目前现有压电振动发电装置环境适应性差、发电效率低、低频适应性差、单位时间内发电量小的问题，提供一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，使压电发电装置能够更适应环境中随机、宽带、低频、小振幅振动，能量回收效率高。[0004]为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为一种基于压电曲梁的压电电磁复合俘能器，包括上基板(1)、下基座(2)、压电弹簧片(3)、永