[實(shí)用新型]一種振動(dòng)式磁電俘能器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820871900.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN208285188U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王佳浩;周浩淼;朱明敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K35/02
• 分類號(hào): H02K35/02
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本實(shí)用新型涉及新能源與發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，目的在于提供可將外部環(huán)境的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能的一種振動(dòng)式磁電俘能器，包括：磁屏蔽盒1；固定在磁屏蔽盒1上底面的上永磁鐵2；固定在磁屏蔽盒1下表面的下永磁鐵7；大磁環(huán)4、環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5和小磁環(huán)6；所述大磁環(huán)4、環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5和小磁環(huán)6依次嵌套，大磁環(huán)4位于最外側(cè)，小磁環(huán)6位于最內(nèi)側(cè)；磁性支撐件3，所述磁性支撐件3穿過小磁環(huán)6與上永磁鐵2和下永磁鐵7連接；以及，與所述環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5連接的電極引線9。本實(shí)用新型公開的一種振動(dòng)式的磁電俘能器可以接收外部環(huán)境的振動(dòng)激勵(lì)，將外部環(huán)境振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能輸出，對(duì)外部電子設(shè)備進(jìn)行供電。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及新能源與發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種振動(dòng)式磁電俘能器。

背景技術(shù)

目前，隨著微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)和集成電路封裝技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各類電子器件也逐步朝著小型化、易攜帶、低功耗的目標(biāo)發(fā)展，越來越多的應(yīng)用于兵器制造、信息通訊、智能裝備、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。然而，現(xiàn)今微機(jī)電系統(tǒng)的主要供能方式仍是化學(xué)電池，傳統(tǒng)的化學(xué)電池存在著諸多局限，例如電池體積大，無法在有限的空間內(nèi)安置；供電時(shí)長(zhǎng)有限，當(dāng)電量耗盡后需要進(jìn)行更換或充電；廢棄的化學(xué)電池不易回收再利用，會(huì)造成極大的環(huán)境污染。這些因素極大的限制了微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，因此需要設(shè)計(jì)一種新型的供電技術(shù)來為微機(jī)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行供能。

振動(dòng)作為物體機(jī)械能的典型表現(xiàn)形式之一，廣泛的存在于各類物體的運(yùn)動(dòng)過程中，是一種綠色無污染的能源。利用外界振動(dòng)獲取能量并進(jìn)行轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)是解決一些低功耗器件供能問題的有效途徑。因此，現(xiàn)階段許多專家學(xué)者積極致力于微機(jī)電系統(tǒng)的自供能研究，而磁電俘能器由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易受干擾、易于小型化和集成化等優(yōu)點(diǎn)得到了極大地關(guān)注，并能廣泛的應(yīng)用于各類自供能器件中。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種可將外部環(huán)境的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能，對(duì)一些微機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行電能供給的振動(dòng)式磁電俘能器。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種振動(dòng)式磁電俘能器，包括：磁屏蔽盒1；固定在磁屏蔽盒1上底面的上永磁鐵2；固定在磁屏蔽盒1下表面的下永磁鐵7；大磁環(huán)4、環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5和小磁環(huán)6；所述大磁環(huán)4、環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5和小磁環(huán)6依次嵌套，大磁環(huán)4位于最外側(cè)，小磁環(huán)6位于最內(nèi)側(cè)；磁性支撐件3，所述磁性支撐件3穿過小磁環(huán)6與上永磁鐵2和下永磁鐵7連接；以及，與所述環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5連接的電極引線9。

進(jìn)一步地，所述環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5包括：上層、下層和中間層，層與層之間采用環(huán)氧樹脂銀膠粘貼固定，所述中間層上下表面鍍有金屬膜8，金屬膜8與電極引線9連接；所述上層和下層均為磁致伸縮材料介質(zhì)，中間層為壓電材料介質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述磁致伸縮材料介質(zhì)為金屬玻璃，所述壓電材料介質(zhì)為壓電陶瓷。

進(jìn)一步地，所述金屬膜8為銅質(zhì)薄膜。

進(jìn)一步地，所述上永磁鐵2和下永磁鐵7均采用焊接方式固定在磁屏蔽盒1內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述下永磁鐵7的磁力大于上永磁鐵2。

本實(shí)用新型中，下永磁鐵7的磁力大于上永磁鐵2，是為了克服大磁環(huán)4、環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5和小磁環(huán)6的重力作用，避免位于磁性支撐件3外的大磁環(huán)4、環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5和小磁環(huán)6過于靠近下永磁鐵7造成整個(gè)裝置能量的不平衡。

進(jìn)一步地，所述大磁環(huán)4和小磁環(huán)6均為永磁鐵。

進(jìn)一步地，所述大磁環(huán)4、環(huán)狀磁電結(jié)構(gòu)5和小磁環(huán)6依次嵌套，環(huán)與環(huán)之間粘貼固定。

進(jìn)一步地，所述上永磁鐵2南極朝下、北極朝上；所述大磁環(huán)4南極朝上、北極朝下；所述下永磁鐵7北極朝上、南極朝下；所述小磁環(huán)6內(nèi)壁和磁性支撐件3外側(cè)均為南極。