[其他]電能收集器裝置

有效

• 申請號: 201690001413.4
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN209881677U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 姜英琪;張謙;K·L·楊
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H01L41/113
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 歐陽帆

電能收集器裝置具有：形成具有內壁的內室的殼體；和包括在所述內室內的可移動元件。可移動元件可自由移動并且不與內室內的任何其他可移動元件連接。在內室內，裝置還具有沿著內壁定位的多個壓電電荷轉換元件。當可移動元件在內室內移動時，多個壓電電荷轉換元件并排定位以接觸可移動元件。另外，可移動元件被配置為同時接觸多個并排壓電電荷轉換元件中的至少兩個。在使用過程中，可移動元件響應于整體殼體的移動而在內室內可自由移動。

技術領域

本公開總體上涉及能量產生裝置，并且更具體地，本公開涉及能量收集器裝置。

背景技術

可穿戴設備和其他小型便攜式設備通常使用電池供電。最近，從環境中產生能量的能量收集器裝置(也被稱為“能量采集器”)已經被更廣泛地用于為小型裝置提供動力。動能能量收集器裝置因其廣泛適用于汽車、建筑物和人體等各種能源而變得特別受歡迎。

然而，許多動能能量收集器裝置依賴于高頻率和可預測的運動。例如，汽車輪胎通常具有能量收集器裝置來捕捉移動的汽車車輪的運動。這種能量驅動MEMS壓電傳感器，將輪胎壓電讀數傳輸到汽車的中央計算機。因此，輪胎中的能量收集器裝置通常以相對高的頻率和通常已知的方向/ 運動來捕獲能量。

然而，人或物體的隨機的低頻運動(例如人慢跑)會帶來某些挑戰，這種注意到的能量收集器裝置難以解決。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是提供電能收集器裝置。

依照本實用新型的一個實施方案，電能收集器裝置具有：形成具有內壁的內室的殼體；和包括在所述內室內的可移動元件。可移動元件可自由移動并且不與內室內的任何其他可移動元件連接。在內室內，裝置還具有沿著內壁定位的多個壓電電荷轉換元件。當可移動元件在內室內移動時，多個壓電電荷轉換元件并排定位以接觸可移動元件。另外，可移動元件被配置為同時接觸多個并排壓電電荷轉換元件中的至少兩個。在使用過程中，可移動元件響應于整體殼體的移動而在內室內可自由移動。

在其他構造中，殼體可形成環形。結果，內室為環形的形狀。而且，內壁可包括第一內壁和第二內壁，第二內壁和第一內壁平行。所述多個壓電電荷轉換元件可包括第一并排壓電電荷轉換元件和第二并排壓電電荷轉換元件。第一內壁具有第一并排壓電電荷轉換元件，而第二內壁具有第二并排壓電電荷轉換元件。可移動元件被配置為同時接觸第一并排壓電電荷轉換元件中的至少一個和第二并排壓電電荷轉換元件中的至少一個。

按照類似的方式，內壁可包括第一內壁、第二內壁和第三內壁。所述第一內壁和第三內壁基本上平行，而所述第二內壁基本垂直于所述第一內壁。多個電荷轉換元件可包括第一內壁上的第一電荷轉換元件、第二內壁上的第二電荷轉換元件以及第三內壁上的第三電荷轉換元件。

可移動元件可具有指定的表面特征，并且內室可具有形狀互補的表面引導特征，以沿著所示內室在一維空間中引導所述可移動元件。這些特征可以緩解可移動元件施加至電荷轉換元件的直接壓電，因此提高裝置的耐用性。可移動元件優選被配置為響應于所述殼體的移動而沿著所述內室橫跨并在所述內室內旋轉。

除其他事項外，內室可被配置為使得響應于整個殼體的移動，可移動元件相對于內室限制為在不超過一維內運動。

可選擇地，內室可被配置為使得響應于整個殼體的移動，可移動元件能夠相對于內室在兩維或三維內運動。

依照本實用新型的另一實施方案，電能收集器裝置具有：形成具有內壁的內室的殼體；靜止元件，固定在內室內的內壁上并包括第一材料；和內室內的可移動元件。可移動元件包括第二材料，并且在內室內可自由移動，使得其響應殼體運動沿著靜止元件滑動。第一材料和第二材料具有不同的用于獲得和失去電子的特性，使得當第一材料沿著第二材料滑動時它們表現出不可忽視的壓電現象。裝置還具有一對電極(或多對電極)與靜止元件接觸。當可移動元件在靜止元件上滑動時，電極對中的電荷發生變化。