[發(fā)明專利]非線性壓電能量收集裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111289977.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN114039508A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王哲敏;譚婷;李天潤(rùn);申博文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N2/18
• 分類號(hào): H02N2/18
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種非線性壓電能量收集裝置，其特征在于，包括：磁路運(yùn)動(dòng)單元、壓電元件(1)、懸臂梁(3)、波形彈簧、第二立柱(10)、質(zhì)量塊(12)、磁鐵支架(14)、矩形底座(16)以及第一立柱(17)；

所述矩形底座(16)上同一側(cè)豎直安裝所述第一立柱(17)、所述第二立柱(10)以及所述磁鐵支架(14)，所述磁鐵支架(14)設(shè)置在所述第一立柱(17)和所述第二立柱(10)之間；

所述懸臂梁(3)一端固定安裝所述第一立柱(17)上并設(shè)置為固定端，所述懸臂梁(3)另一端延伸至所述磁鐵支架(14)處并設(shè)置為自由端，所述第二立柱(10)內(nèi)部安裝所述波形彈簧和所述質(zhì)量塊(12)，所述質(zhì)量塊(12)連接所述波形彈簧；

所述懸臂梁(3)自由端和所述磁鐵支架(14)上安裝多個(gè)塊狀永磁鐵，所述懸臂梁(3)固定端安裝所述壓電元件(1)；

所述磁路運(yùn)動(dòng)單元一端安裝在所述第一立柱(17)內(nèi)，所述磁路運(yùn)動(dòng)單元另一端安裝在所述第二立柱(10)內(nèi)并連接所述質(zhì)量塊(12)；

所述磁路運(yùn)動(dòng)單元安裝導(dǎo)磁板，所述懸臂梁(3)自由端和所述磁鐵支架(14)之間設(shè)置所述導(dǎo)磁板。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述非線性壓電能量收集裝置，其特征在于，所述磁路運(yùn)動(dòng)單元還包括：第一柔性橡膠板(2)、第二柔性橡膠板(7)以及第三柔性橡膠板(18)；

所述導(dǎo)磁板包括：第一導(dǎo)磁板(5)和第二導(dǎo)磁板(19)；

所述第一柔性橡膠板(2)設(shè)置為U型，所述第一柔性橡膠板(2)兩端固定安裝所述第一導(dǎo)磁板(5)一端和所述第二導(dǎo)磁板(19)一端；

所述第一導(dǎo)磁板(5)另一端固定連接所述第二柔性橡膠板(7)一端；

所述第二導(dǎo)磁板(19)另一端固定連接所述第三柔性橡膠板(18)一端；

所述第一導(dǎo)磁板(5)和所述第二導(dǎo)磁板(19)平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述非線性壓電能量收集裝置，其特征在于，所述波形彈簧包括：第二波形彈簧(9)和第一波形彈簧(11)；

所述第二立柱(10)內(nèi)豎直安裝所述第二波形彈簧(9)和所述第一波形彈簧(11)，所述第二立柱(10)背向所述矩形底座(16)一端安裝固定塊(8)；

所述第一波形彈簧(11)一端固定連接所述矩形底座(16)，所述第一波形彈簧(11)另一端固定連接所述質(zhì)量塊(12)一端；

所述第二波形彈簧(9)一端固定連接所述質(zhì)量塊(12)另一端，所述第二波形彈簧(9)另一端固定連接所述固定塊(8)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述非線性壓電能量收集裝置，其特征在于：所述第一立柱(17)側(cè)面設(shè)置第一通孔組，所述第二立柱(10)側(cè)面設(shè)置第二通孔組；

所述第一柔性橡膠板(2)背向所述第一導(dǎo)磁板(5)一側(cè)通過所述第一通孔組安裝在所述第一立柱(17)內(nèi)；

所述第二柔性橡膠板(7)和所述第三柔性橡膠板(18)通過所述第二通孔組分別固定連接所述質(zhì)量塊(12)兩端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述非線性壓電能量收集裝置，其特征在于：所述懸臂梁(3)設(shè)置在所述第一柔性橡膠板(2)兩端之間；

所述懸臂梁(3)自由端設(shè)置在所述第一導(dǎo)磁板(5)和所述第二導(dǎo)磁板(19)之間，所述懸臂梁(3)自由端距所述第一導(dǎo)磁板(5)和所述第二導(dǎo)磁板(19)距離相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述非線性壓電能量收集裝置，其特征在于：所述磁鐵支架(14)設(shè)置為C型，所述磁鐵支架(14)設(shè)置為豎直板兩端垂直向一側(cè)分別延伸出第一凸邊和第二凸邊；

所述第一凸邊和所述第二凸邊平行于所述第一導(dǎo)磁板(5)和所述第二導(dǎo)磁板(19)，所述第一凸邊安裝在所述矩形底座(16)上。