[發明專利]一種平面多方向的低頻電磁式振動能量收集裝置

有效

• 申請號: 201910666359.5
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110336443B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 劉偉群;顧雨涵
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 鐘玉巧

1.一種平面多方向的低頻電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，包括上蓋、中部曲面結構和底部的線圈基座；

所述線圈基座為頂部開口的空心柱形結構，線圈基座的底部設有7個圓柱形凸臺，用于套入多匝線圈；7個圓柱形凸臺包括位于線圈基座底部中央的第一線圈凸臺和均勻分布在第一線圈凸臺周圍的6個第二線圈凸臺；所述線圈基座側壁上與第二線圈凸臺相對應的位置設有開孔，線圈基座側壁內壁上設有內螺紋；

所述上蓋為底部開口的空心柱形結構，上蓋的頂部設有多個排氣孔，上蓋的側壁內壁上設有內螺紋，上蓋的中部設有向下凸起的上蓋包絡曲面；

所述中部曲面結構為頂部開口的柱形結構，其內部曲面呈w型，中部曲面結構內部曲面內設有沿曲面運動的磁球；中部曲面結構的外壁上分別設有上下兩段外螺紋，用于分別與線圈基座和上蓋的內螺紋相配合。

2.根據權利要求1所述的一種平面多方向的低頻電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述中部曲面結構內部曲面通過以下方式確定：設勢能曲線方程為y＝-ax²+bx⁴，該曲線即磁球運動時的重力勢能曲線，參數a>0，b>0，且為勢能曲線最低的位置；磁球的重力勢能為0的點設為原點，x＝0且y＝0；

設磁球的質量為m，則磁球在曲線中，受重力作用滾動時的共振頻率為將這一共振頻率值設定為所面向的振動激勵的最大頻率處；將磁球的重心沿著勢能曲線滾動，得到了磁球沿著勢能曲線運動時的上下包絡線；將磁球運動所得的下包絡線繞x＝0中心軸旋轉得到的曲面即為中部曲面。

3.根據權利要求2所述的一種平面多方向的低頻電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述上蓋包絡曲面通過以下方式確定：磁球沿勢能曲線運動時的上下包絡線中的上部包絡線繞x＝0這一中心軸旋轉得到的曲面。

4.根據權利要求1所述的一種平面多方向的低頻電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述磁球為直徑10mm以上的釹鐵硼磁球。

5.根據權利要求1所述的一種平面多方向的低頻電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述多匝線圈匝數為300匝及以上。

6.根據權利要求1所述的一種平面多方向的低頻電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述上蓋采用透明材料制成。