[發(fā)明專利]三維驅(qū)動雙晶片變截面的振動能量俘獲自供電裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410128898.0
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103944447B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 楊斌;劉國俊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種三維驅(qū)動雙晶片變截面的振動能量俘獲自供電裝置，其特征在于：包括橫向振子（一）和縱向振子（二）兩部分構(gòu)成，其中橫向振子（一）由下振子(a)?和上振子(b)兩部分組成，具體包括橫向振動導出片(1)、蛇形導電電極(2)、壓電纖維復合物(3)、絕緣層(4)、釹鐵硼永磁體(5)；縱向振子（二）由后振子(c)前振子(d)和兩部分組成，具體包括其中縱向振動導出片(6)、蛇形導電電極(7)、壓電纖維復合物(8)、絕緣層(9)、釹鐵硼永磁體(10)，橫向振子和縱向振子包含在防磁外罩(11)內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維驅(qū)動雙晶片變截面的振動能量俘獲自供電裝置，其特征在于：四個兩兩相對成井字形的變截面梁，兩兩相對的成井字形的變截面梁的相對面各有一片同極釹鐵硼永磁體，同時對側(cè)的永磁體與另一側(cè)也是同極的，每個梁一端與殼體固定連接，同時自供電裝置一側(cè)與被監(jiān)測構(gòu)件的豎直切線平行，另一側(cè)與被監(jiān)測構(gòu)件的水平切線平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維驅(qū)動雙晶片變截面的振動能量俘獲自供電裝置，其特征在于：中間主梁兩邊各有一層防止壓電片電荷泄漏的陶瓷層，壓電片材料由陶瓷或聚合物構(gòu)成，壓電片上用來傳輸電荷的電極采用叉指電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維驅(qū)動雙晶片變截面的振動能量俘獲自供電裝置，其特征在于：采用防磁外罩，以消除永磁體振動產(chǎn)生的電磁影響。

5.一種基于權(quán)利要求1所述的三維驅(qū)動雙晶片變截面的振動能量俘獲自供電裝置的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、外界振動傳導到權(quán)利要求1所述的三維驅(qū)動雙晶片變截面的振動能量俘獲自供電裝置，通過振動片（1或6）將包括橫向與縱向的振動能轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼恼駝樱?/p>

步驟二、橫向或者縱向振動能量大的一側(cè)，振幅大于另一側(cè)，使得振幅大的一側(cè)先振動，另一側(cè)在永磁極的帶動下隨機發(fā)生振動；當振幅相當時，將會同時起振；

步驟三、振子振動帶動壓電纖維復合物的振動，進而產(chǎn)生電能，通過蛇形導電電極向外傳輸，實現(xiàn)能量的俘獲。