[發明專利]一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器

在審

• 申請號: 201810408686.6
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108448936A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 朱宇宬;張煥卿;任怡靜;韓建;王德波
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

1.一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：包括相互對稱的第一組懸臂梁和第二組懸臂梁，所述第一組懸臂梁與第二組懸臂梁之間通過固定質量塊連接。

2.根據權利要求1所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第一組懸臂梁包括依次套設的第一懸臂梁、第二懸臂梁和第三懸臂梁，所述第一懸臂梁的半徑為R1，第二懸臂梁的半徑為R2，第三懸臂梁的半徑為R3，第一懸臂梁的半徑R1小于第二懸臂梁的半徑R2，第二懸臂梁的半徑R2小于第三懸臂梁的半徑R3。

3.根據權利要求2所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第一懸臂梁、第二懸臂梁和第三懸臂梁的左端均與可調質量塊連接，所述第一懸臂梁、第二懸臂梁和第三懸臂梁的右端均與固定質量塊連接。

4.根據權利要求2所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第一懸臂梁為弧度為180度的第一圓弧型薄片，所述第一圓弧型薄片上附著設置有第一壓電層，所述第一壓電層為一圓弧型材料層，所述第二懸臂梁為弧度為180度的第二圓弧型薄片，所述第二圓弧型薄片上附著設置有第二壓電層，所述第二壓電層為一圓弧型材料層，所述第三懸臂梁為弧度為180度的第一圓弧型薄片，所述第三圓弧型薄片上附著設置有第三壓電層，所述第三壓電層為一圓弧型材料層，所述第一壓電層、第二壓電層和第三壓電層的上方均活動設置有可調質量塊。

5.根據權利要求1所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第二組懸臂梁包括依次套設的第四懸臂梁、第五懸臂梁和第六懸臂梁，所述第四懸臂梁的半徑為R4，第五懸臂梁的半徑為R5，第六懸臂梁的半徑為R6，第四懸臂梁的半徑R4小于第五懸臂梁的半徑R5，第五懸臂梁的半徑R5小于第六懸臂梁的半徑R6。

6.根據權利要求5所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第四懸臂梁、第五懸臂梁和第六懸臂梁的左端均與固定質量塊連接，所述第四懸臂梁、第五懸臂梁和第六懸臂梁的右端均與金屬固定端連接。

7.根據權利要求5所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第四懸臂梁為弧度為180度的第四圓弧型薄片，所述第四圓弧型薄片上附著設置有第四壓電層，所述第四壓電層為一圓弧型材料層，

所述第五懸臂梁為弧度為180度的第五圓弧型薄片，所述第五圓弧型薄片上附著設置有第五壓電層，所述第五壓電層為一圓弧型材料層，

所述第六懸臂梁為弧度為180度的第六圓弧型薄片，所述第六圓弧型薄片上附著設置有第六壓電層，所述第六壓電層為一圓弧型材料層，所述第四壓電層、第五壓電層和第六壓電層的上方均活動設置有可調質量塊。

8.根據權利要求4或7所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第一圓弧型薄片的內徑為20mm，外徑為30mm，寬度為10mm，圓弧度為120度；所述第二圓弧型薄片的內徑為20mm，外徑為30mm，寬度為10mm，圓弧度為120度；所述第三圓弧型薄片的內徑為20mm，外徑為30mm，寬度為10mm，圓弧度為120度，所述第一圓弧型薄片與第二圓弧型薄片之間的間隔為1mm，所述第二圓弧型薄片與第三圓弧型薄片之間的間隔為1mm；

所述第四圓弧型薄片的內徑為20mm，外徑為30mm，寬度為10mm，圓弧度為120度；所述第五圓弧型薄片的內徑為20mm，外徑為30mm，寬度為10mm，圓弧度為120度；所述第六圓弧型薄片的內徑為20mm，外徑為30mm，寬度為10mm，圓弧度為120度，所述第四圓弧型薄片與第五圓弧型薄片之間的間隔為1mm，所述第五圓弧型薄片與第六圓弧型薄片之間的間隔為1mm。

9.根據權利要求1所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述懸臂梁采用磷青銅材料制成，所述固定質量塊和可調質量塊均采用鎳材料制成，所述固定質量塊和可調質量塊的長、寬、高分別為10mm。

10.根據權利要求4或7所述的一種互補型六級圓弧型壓電式能量收集器，其特征在于：所述第一壓電層、第二壓電層、第三壓電層、第四壓電層、第五壓電層和第六壓電層均為PZT-5H，所述第一壓電層、第二壓電層、第三壓電層、第四壓電層、第五壓電層和第六壓電層的弧度均為120度，所述第一壓電層、第二壓電層、第三壓電層、第四壓電層、第五壓電層、第六壓電層的內徑均為20mm，外徑均為30mm，厚度均為0.3mm。