[發明專利]一種壓電-電磁復合式振動能量收集器

有效

• 申請號: 202010542960.6
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111564989B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 馮偉;張坤;劉保國;常永;程敏;張會娟
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02K35/02;H02K5/04
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

1.一種壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：包括空心管，空心管下端固定連接有第一調節端蓋，第一調節端蓋的內端面固定連接有伸入空心管內且與空心管同軸的第一彈簧，第一彈簧上端固定連接有第一環形磁鐵，第一環形磁鐵的上端面固定有第一壓電薄膜，第一壓電薄膜的下表面固定連接有與空心管同軸的第二彈簧，第二彈簧下端穿過第一環形磁鐵伸入第一彈簧內，第二彈簧下端固定連接有第一質量塊，第二彈簧的固有頻率和第一彈簧的固有頻率不同，空心管上端固定連接有第二調節端蓋，第二調節端蓋的下端面固定有碰撞機構，空心管外周于第一環形磁鐵處設有第一感應線圈。

2.根據權利要求1所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述碰撞機構包括固定在第二調節端蓋下端面的碰撞塊。

3.根據權利要求1所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述碰撞機構包括固定在第二調節端蓋下端面的第三彈簧，第三彈簧伸入空心管內且與空心管同軸，第三彈簧下端固定連接有第二環形磁鐵，第二環形磁鐵的下端面固定有第二壓電薄膜，第二壓電薄膜的上表面固定連接有與空心管同軸的第四彈簧，第四彈簧上端穿過第二環形磁鐵伸入第三彈簧內，第三彈簧的固有頻率和第四彈簧的固有頻率不同，第四彈簧上端固定連接有第二質量塊，空心管外周于第二環形磁鐵處設有第二感應線圈。

4.根據權利要求2或3所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述第一彈簧的外徑不大于第一環形磁鐵的外徑且不小于第一環形磁鐵的內徑，第一環形磁鐵的外圓周表面與空心管內表面之間設有間隙。

5.根據權利要求2或3所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述第一調節端蓋內部設置有第一圓形凹槽，第一圓形凹槽的直徑大于第一質量塊的直徑且小于第一彈簧的內徑。

6.根據權利要求2或3所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述空心管和第一質量塊由不導磁材料制成。

7.據權利要求2或3所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：第一調節端蓋與空心管通過螺紋固定連接，第二調節端蓋與空心管通過螺紋固定連接，第一壓電薄膜為圓形。

8.根據權利要求2所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述碰撞塊由剛性材料或彈性材料制成。

9.根據權利要求3所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述第三彈簧外徑不大于第二環形磁鐵外徑且不小于第二環形磁鐵的內徑，所述第二環形磁鐵的外圓周表面與空心管內表面之間設有間隙，第二壓電薄膜為圓形。

10.根據權利要求3所述的壓電-電磁復合式振動能量收集器，其特征在于：所述第二調節端蓋內部設置有第二圓形凹槽，第二圓形凹槽直徑大于第二質量塊的直徑且小于第三彈簧內徑，第二質量塊由不導磁材料制成。