[發明專利]基于磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器

有效

• 申請號: 201310589691.9
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103595295A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 邱景;陳恒佳;文玉梅;李平
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.基于磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：包括支撐機構（1）、磁路機構（3）、磁鐵/壓電換能器（2）和懸臂梁（4），所述磁鐵/壓電換能器（2）處于磁路機構（3）氣隙磁場空間內，所述磁路機構（3）和磁鐵/壓電換能器（2）中的一者或者同時通過懸臂梁（4）與支撐機構（1）連接；當能量采集器在感受到外部環境中的振動時，磁鐵/壓電換能器（2）在磁路機構（3）氣隙磁場空間內作往復運動，從而產生電輸出。

2.根據權利要求1所述的磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：所述磁鐵/壓電換能器（2）為包括磁鐵（2-1）和壓電材料（2-3）交替疊放的多層復合結構。

3.根據權利要求2所述的磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：所述磁鐵/壓電換能器（2）還包括齒狀的剛性結構（2-2），所述剛性結構（2-2）放置于磁鐵（2-1）和壓電材料（2-3）之間，所述剛性結構（2-2）受磁鐵（2-1）的擠壓使壓電材料產生形變。

4.根據權利要求3所述的磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：所述剛性結構（2-2）與壓電材料（2-3）接觸的面為齒形面或錐形面；剛性結構（2-2）與磁鐵（2-1）接觸的面為平面。

5.根據權利要求1所述的磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：所述懸臂梁（4）上設置有質量塊（5），所述質量塊由非導磁材料制成。

6.根據權利要求1所述的磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：所述磁路機構包括非導磁的磁路支架（3-5）和設置在磁路支架（3-5）兩側的磁路（3-1），所述磁路支架（3-5）和磁路（3-1）彼此連接；同一磁路（3-1）上設置有相對的磁路拖臺（3-2），每個磁路拖臺（3-2）上設置一個磁路磁鐵（3-3），磁路磁鐵（3-3）與磁鐵/壓電換能器（2）正對時產生排斥力；所述磁路（3-1）上還設置有用于改變磁路拖臺（3-2）與磁鐵/壓電換能器（2）之間距離的磁路槽（3-4）。

7.根據權利要求1所述的磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：所述支撐機構（1）包括底座（1-1）、緊固條（1-2）和相對設置在底座上的支架Ⅰ（1-8）與支架Ⅱ（1-3）；懸臂梁（4）通過緊固條（1-2）連接在支架Ⅰ上；底座（1-1）上設置有用于改變兩支架距離的導軌Ⅰ（1-6）；所述支架Ⅱ（1-3）上設置有用于連接磁鐵/壓電換能器（2）的拖臺（1-4）或懸臂梁；支架Ⅱ（1-3）上還設置有用于改變拖臺或懸臂梁高度的導軌Ⅱ（1-7）；所述底座上還置有用于連接外界激勵的連接孔（1-5）。

8.根據權利要求1所述的磁鐵/壓電的寬頻帶振動能量采集器，其特征在于：所述支撐機構（1）由非導磁材料制成。