CN106357154B - 多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，用于解决现有压电能量收集装置存在的能量收集效率低的技术问题，包括：外框、压电振子、第一基座、单摆结构、第一磁体和第二磁体，压电振子至少包括平行排列的第一压电振子和第二压电振子，其底端被固定在第一基座上，谐振时可以发生较强的相互耦合；单摆结构包括第二基座、连杆、摆杆和撞击球，连杆的底端固定在第二基座上，其顶端与摆杆的上端活动连接，撞击球固定在摆杆的下端，撞击球摆动时能够与第一压电振子或第二压电振子的自由端相撞；外框的底面固定有第一基座和第二基座，其靠近单摆结构的一侧固定有第一磁体，靠近压电振子的顶部固定有第二磁体。本发明有效地提高了能量收集效率。
Description
技术领域
本发明属于能量收集领域，涉及一种能量收集装置，具体涉及一种多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，可用于将环境中的机械能转化为电能。
背景技术
能量收集装置能够从周围环境中获取能量，并将其转化为电能。利用能量收集装置对设备或电路进行供电，与传统的电池供电方式相比，可以降低因更换电池产生的维护成本以及因电池电能耗尽带来的工作故障。
目前，能量收集装置根据收集和转化的对象和原理的不同，可以分为光伏能量收集装置、热电能量收集装置和压电能量收集装置三类。其中，压电能量收集装置，利用压电材料所具有的压电效应将周围环境中的振动能量收集并转化为电能。压电效应，分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指当压电材料产生机械变形时，在压电材料表面出现电荷的现象。逆压电效应是指对压电材料施加交变电场引起材料机械变形的现象。
传统的压电能量收集装置，包括基座，弹性基板，压电片，质量块和两个电极。弹性基板的一端由基座固定；压电片粘贴在弹性基板上表面，用于感知周围环境中的振动；质量块固定在弹性基板的自由端，用于调整压电能量收集装置自身的谐振频率；两个电极分别焊接在压电片的上表面和弹性基板的下表面，作为电荷的输出接口。传统的压电能量收集装置能够感知环境中的振动并将其转化为电能，结构简单，易于实现，但其采用单压电悬臂梁结构，因此只具有单一的谐振频率，而且，其谐振频率过高，无法与环境中的低频振动的频率相匹配，实现高效地能量转化。
为了提高压电能量收集装置的转换效率，科研人员提出了多种改善能量收集装置性能的方法。这些方法可以分为如下三类：自适应谐振、多模态和频率变换。其中，自适应谐振，是指压电能量收集装置通过自动地调整自身的谐振频率，与环境中的振动频率相匹配达到谐振的效果，从而拓宽能量收集装置的频带宽度，但是在调节过程中，需要不断地检测压电悬臂梁的振动幅度，同时调节压电悬臂梁的谐振频率，这在实际中是难以实现的；多模态，是指压电能量收集装置具有多个不同谐振频率，且在不同的谐振频率附近具有不同的振动传输参数，即通过增加谐振点数目实现能量收集装置频带宽度的拓宽，但是，并不是所有模态都能够有效地传输低频振动，大部分模态由于谐振频率过高，无法与环境中的低频振动频率相匹配，成为无用模态；频率变换，是指将环境中频率较低的振动转化为频率较高的压电悬臂梁的振动。目前，常见的频率变换方式有：磁耦合和碰撞。其中碰撞是指将环境中的低频振动能量以碰撞的形式传递给压电悬臂梁，使压电悬臂梁以自然频率振动，从而达到使压电材料发生形变，产生电荷的目的。例如：授权公告号为CN101714834B，名称为“碰撞式压电振动能量收集装置”的发明专利，公开了一种碰撞式压电振动能量收集装置，该装置包括支撑基片、垫片、振动块、固定块等；支撑基片固定在垫片上，垫片固定在振动块上，振动块在环境振动或冲击的作用下与固定块之间产生相对运动，与固定块发生碰撞，碰撞后支撑基片带动压电层以其自振频率振动。所述支撑基片为压电材料或固定有压电层。所述支撑基片上有质量块。本发明可以有效地收集低频、高强度冲击的振动能量，缓解了因低频振动与收集装置的谐振频率不易匹配、频带宽度太窄造成的能量收集效率低的问题。但是，由于该能量收集装置采用单压电悬臂梁结构，因此其仍然具有谐振频率单一，频带宽度较窄的问题，并且由于该结构中产生电荷的支撑基板与振动块连接不够紧密，致使振动块碰撞后得到的能量只有一部分传递到支撑基板上，从而降低了能量收集的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，用于解决现有压电能量收集装置中存在的因谐振频率单一和频带宽度较窄导致的能量收集效率低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，包括外框1和压电振子2，其特征在于：还包括单摆结构4，所述压电振子2，至少包括第一压电振子21和第二压电振子22，所述第一压电振子21和第二压电振子22平行排列，其底端被固定在第一基板3上，两个压电振子21，22之间的距离小于任一压电振子谐振时的振动幅度；所述单摆结构4包括第二基座41、连杆42、摆杆43和撞击球44，所述连杆42的底端固定在第二基座41上，其顶端与摆杆43的上端活动连接，所述摆杆43的下端与撞击球44相连；所述外框1采用至少一个面开口的腔体结构，所述第一基座3和第二基座41安装在外框1的底面上，该外框1靠近单摆结构4的一侧设置有第一磁体5，靠近压电振子2的顶部设置有第二磁体6；所述撞击球44的摆动方向与第一压电振子21和第二压电振子22的排列方向一致。
上述第一压电振子21，包括第一弹性基板211、第一压电片212、第一质量块213和第一电极214；所述第一压电片212粘贴在第一弹性基板211上，所述第一质量块213设置在第一弹性基板211的自由端，所述第一电极214采用导电胶粘剂粘接在第一压电片212上。
上述第二压电振子22，包括第二弹性基板221、第二压电片222、第二质量块223和第二电极224；所述第二压电片222粘贴在第二弹性基板221上，所述第二质量块223设置在第二弹性基板221的自由端，所述第二电极224采用导电胶粘剂粘接在第二压电片222上。
上述第一弹性基板211和第二弹性基板221，均采用弹性良导体材料，且第一弹性基板211的长度小于第二弹性基板221的长度；所述第一压电片212和第二压电片222，均采用压电材料，且第一压电片212的长度小于第二压电片222的长度；所述第一质量块213和第二质量块223质量大小不同；所述第一电极214和第二电极224均采用良导体材料。
上述摆杆43，采用轻质刚性材料，且长度可调，用于实现撞击球44摆动时与第一压电振子21或第二压电振子22的自由端相撞。
上述撞击球44，已经被磁化。
上述撞击球44，其靠近第一磁体5的半球面和第一磁体5磁性相同，另一个半球面和第二磁体6磁性相同，且第一磁体5的磁场强度大于第二磁体6的磁场强度。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明由于压电振子至少包括平行排列的第一压电振子和第二压电振子，该两个压电振子具有不同的谐振频率，且第一压电振子或第二压电振子谐振时，可以与其他压电振子发生相互耦合，增加了谐振频率点，提高了机械能向电能转化的效率，同时，本发明由于引入了单摆结构感知环境中的低频振动，并以碰撞的方式将感知到的振动传递给压电振子，实现了将环境中低频振动频率变换为压电振子的自然频率，克服了低频振动频率与压电振子的谐振频率难以匹配的问题，拓展了频带宽度，使更多的低频振动可以被能量收集装置感知并收集，与现有的压电能量收集技术相比，有效地提高了能量收集的效率。
2.本发明由于在引出电极时，采用了粘结的方式，降低了对压电片表面的损伤程度，同时，本发明由于在以碰撞的方式实施频率变换时，采用了长度可以调整的摆杆，可以通过调节摆杆长度，保证撞击球与压电振子的自由端相撞，避免了撞击球与压电片相撞，使压电片损坏的问题，与现有技术相比，避免了压电片因表面损伤导致的能量转化性能降低的问题，进一步地提高了能量收集的效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明压电振子的结构示意图；
图3是本发明撞击球撞击第一压电振子的工作状态示意图；
图4是本发明撞击球撞击第二压电振子的工作状态示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
参照图1，本发明包括：外框1、压电振子2、第一基座3、单摆结构4、第一磁体5和第二磁体6，其中，压电振子2至少包括第一压电振子21和第二压电振子22，具体结构如图2所示，其底端被固定在第一基座3上，为了使第一压电振子21或第二压电振子22在谐振时，可以通过碰撞进行振动能量的相互耦合，第一压电振子21和第二压电振子22间的距离小于任一压电振子谐振时的振动幅度，为了保证在第一压电振子21和第二压电振子22进行耦合时具有较大的耦合系数，压电振子2的排列方式是第一压电振子21的横、纵轴线与第二压电振子22的横、纵轴线均相互平行，且正对面积最大；单摆结构4，包括第二基座41、连杆42、摆杆43和撞击球44，其中，连杆42的底端固定于第二基座41上，其顶端与摆杆43的上端活动连接，摆杆43由轻质刚性材料制成，撞击球44固定在摆杆43的下端，该撞击球的表面被磁化；为了能够在外框1的底面安装固定第一基座3和第二基座41，外框1采用至少有一个开口的腔体结构，该外框靠近单摆的一侧设置有第一磁体5，靠近压电振子2的顶部设置有第二磁体6，且第一磁体5的磁场强度大于第二磁体6的磁场强度。为了利用磁体间的作用力对撞击球44的摆动幅度进行限制，避免撞击球44因摆动幅度过大与外框1的侧面或顶部相撞导致能量损耗的问题，将撞击球44磁化，且其靠近第一磁体5的半球面和第一磁体5磁性相同，另一个半球面和第二磁体6磁性相同。为了保证撞击球44在摆动过程中，可以与压电振子2的自由端发生碰撞，撞击球44的摆向与压电振子2的排列方向一致，为了保证撞击球44在摆动过程中，可以与第一压电振子21或第二压电振子22的自由端发生碰撞，摆杆43的长度可以被灵活调整。在撞击球44与第一压电振子21或第二压电振子22发生碰撞时，第一压电振子21或第二压电振子22以其自然频率振动，与撞击球44的碰撞频率无关，与环境中低频振动的频率无关，实现振动频率的变换和频带宽度的拓展，解决因为低频振动频率与压电振子谐振频率不匹配造成的能量收集效率低的问题。在本实施例中，外框采用的是不锈钢材料，且底面可以拆卸，以便将第一基座、单摆结构、第一磁体和第二磁体在其内部进行安装固定，其中，该外框内侧底面固定有第一基座和第二基座，该外框靠近单摆结构的一侧内面贴有第一永磁铁，靠近压电振子的顶部内侧贴有第二永磁铁，且第一永磁铁的磁场强度大于第二永磁铁的磁场强度；压电振子采用了两个尺寸不同，谐振频率不同的第一压电振子和第二压电振子，其中，第一压电振子的尺寸小于第二压电振子的尺寸，其谐振频率高于第二压电振子的谐振频率，该两个压电振子的底端以垂直于外框底面的方式被固定在第一基座上，其固定端之间的距离小于任一压电振子谐振时的振动幅度；单摆结构被设置在压电振子的左侧，其中，第二基座是一个定制的夹具，连杆采用由廉价的不锈钢材料制成的弯板结构，其底端固定在第二基座上，顶端通过活动连接件连接摆杆上端，摆杆采用轻质刚性的铝合金材料，由多节较短的铝合金圆柱杆销接而成，其长度可以灵活地调节，撞击球采用容易被磁化的铁电材料，且已经被磁化，其靠近第一磁体5的半球面和第一磁体5磁性相同，另一个半球面和第二磁体6磁性相同，且其两个半球面的磁场强度均小于两个永磁铁的磁场强度，只有当撞击球靠近永磁铁时，永磁铁才对它产生排斥力，改变撞击球的运动状态，实现对撞击球摆动幅度的限制。为了保证压电振子不被折断和碰撞过程有较高的能量传递效率，该撞击球的质量略小于压电振子的质量，其直径也略小于压电振子的宽度。
参照图2，第一压电振子21，包括第一弹性基板211、第一压电片212、第一质量块213和第一电极214，第一压电片212粘贴在第一弹性基板211上，第一质量块213固定在第一弹性基板211的一端，该端称作在第一弹性基板211的顶端，第一电极214采用导电胶粘剂粘接在第一压电片212上；第二压电振子22，包括第二弹性基板221、第二压电片222、第二质量块223和第二电极224，第二压电片222粘贴在第二弹性基板221上，第二质量块223置在第二弹性基板221的一端，该端称作第二弹性基板221的顶端，第二电极224采用导电胶粘剂粘接在第二压电片本222上。为了保证第一压电振子21和第二压电振子22均具有较大的弹性模量和静态电容，第一弹性基板211和第二弹性基板221均采用弹性良导体材料，且第一弹性基板211的尺寸小于第二弹性基板221的尺寸；为了改善传统压电材料的性能参数，进而提高能量收集和转化的效率，第一压电片212和第二压电片222均采用压电复合材料，且第一压电片212的尺寸小于第二压电片222的尺寸；为了增加谐振频率点，扩大频带宽度，第一质量块213和第二质量块223质量大小不同；为了保证第一压电振子21和第二压电振子22具有较低的输出阻抗，第一电极214和第二电极224均采用良导体材料。在本实施例中，两个弹性基板采用的是宽度相同的铜片，但第一弹性基板的长度小于第二弹性基板的长度；两个压电片均采用由压电陶瓷和压电薄膜复合而成的压电复合材料，且宽度相同，但第一压电片的长度小于第二压电片本的长度；第一质量块的质量小于第二质量块的质量，从而第一压电振子的谐振频率高于第二压电振子的谐振频率；第一电极和第二电极采用的良导体均是铜丝。目前，压电片分为压电单晶片和压电双晶片两种，该两种压电片在弹性基板上的粘贴方式不同，对应的电极的设置方式也不同，其中，电极包括上表面电极和下表面电极。其中，压电单晶片的粘贴方式是指仅在弹性基板的上表面粘贴有压电片，该压电片的上表面设置有上表面电极，作为供电正极，下表面电极设置在弹性基板上，作为供电负极；压电双晶片的粘贴方式是指在弹性基板的上下表面分别粘贴有上表面压电片和下表面压电片，上表面压电片上的上表面设置有上表面电极，作为供电正极，下表面压电片的下表面设置有下表面电极，作为供电负极。在本实施例中，为了制作方便，第一压电片和第二压电片均选择压电单晶片，对应的第一电极和第二电极的设置方式与压电单晶片的粘贴方式相一致；为了降低高温焊接带给压电片表面损伤程度，避免压电片因表面损伤导致的能量转化性能降低的问题，从而提高能量收集的效率，第一电极和第二电极与压电片之间的连接均通过具有超强导电能力的石墨烯材料粘接实现。
参照图3，调节摆杆43的长度，当感知到垂直于摆杆43的方向上的振动时，撞击球44开始摆动，在摆动过程中，与第一压电振子21相撞，完成能量的传递，该能量传递过程符合能量守恒定律。在发生碰撞以后，第一压电振子21以其自然频率振动，产生机械形变，实施压电效应，从而使第一电极214有电压输出，实现机械能向电能的转化；当第一压电振子21达到谐振状态时，其振动幅度达到最大，且大于第一压电振子21和第二压电振子22之间的距离，从而可以与第二压电振子22发生碰撞耦合，将自身振动能量耦合到第二压电振子22上，带动第二压电振子22以相同的频率振动，产生机械形变，实施压电效应，从而使第二电极224有电压输出，完成机械能向电能的转化。
实施例2：实施例2与实施例1结构相同，仅对摆杆43的长度进行调整，使单摆结构4中的撞击球44在摆动过程中，可以撞击到第二压电振子22的自由端。
参照图4，当感知到垂直于摆杆43的方向上的振动时，撞击球44开始摆动，在摆动过程中，与第二压电振子22相撞，完成能量的传递，该能量传递过程符合能量守恒定律。在发生碰撞以后，第二压电振子22以其自然频率振动，产生机械形变，实施压电效应，从而使第二电极224有电压输出，实现机械能向电能的转化；当第二压电振子22达到谐振状态时，其振动幅度最大，且大于第一压电振子21和第二压电振子22之间的距离，从而可以与第一压电振子21发生碰撞耦合，将自身振动能量耦合到第一压电振子21上，带动第一压电振子21以相同的频率振动，产生机械形变，实施压电效应，从而使第一电极214有电压输出，完成机械能向电能的转化。
以上描述仅是本发明的一个具体实例，显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明的内容和原理后，都可能在不背离本发明的原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，包括外框(1)和压电振子(2)，其特征在于：还包括单摆结构(4)，所述压电振子(2)，至少包括第一压电振子(21)和第二压电振子(22)，所述第一压电振子(21)和第二压电振子(22)平行排列，其底端被固定在第一基座(3)上，两个压电振子(21，22)之间的距离小于任一压电振子谐振时的振动幅度；所述单摆结构(4)包括第二基座(41)、连杆(42)、摆杆(43)和撞击球(44)，所述连杆(42)的底端固定在第二基座(41)上，其顶端与摆杆(43)的上端活动连接，所述摆杆(43)的下端与撞击球(44)相连；所述外框(1)采用至少一个面开口的腔体结构，所述第一基座(3)和第二基座(41)安装在外框(1)的底面上，该外框(1)靠近单摆结构(4)的一侧设置有第一磁体(5)，靠近压电振子(2)的顶部设置有第二磁体(6)；所述撞击球(44)的摆动方向与第一压电振子(21)和第二压电振子(22)的排列方向一致。
2.根据权利要求1所述的多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，其特征在于：所述第一压电振子(21)，包括第一弹性基板(211)、第一压电片(212)、第一质量块(213)和第一电极(214)；所述第一压电片(212)粘贴在第一弹性基板(211)上，所述第一质量块(213)设置在第一弹性基板(211)的自由端，所述第一电极(214)采用导电胶粘剂粘接在第一压电片(212)上。
3.根据权利要求2所述的多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，其特征在于：所述第二压电振子(22)，包括第二弹性基板(221)、第二压电片(222)、第二质量块(223)和第二电极(224)；所述第二压电片(222)粘贴在第二弹性基板(221)上，所述第二质量块(223)设置在第二弹性基板(221)的自由端，所述第二电极(224)采用导电胶粘剂粘接在第二压电片(222)上。
4.根据权利要求3所述的多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，其特征在于：所述第一弹性基板(211)和第二弹性基板(221)，均采用弹性良导体材料，且第一弹性基板(211)的长度小于第二弹性基板(221)的长度；所述第一压电片(212)和第二压电片(222)，均采用压电材料，且第一压电片(212)的长度小于第二压电片(222)的长度；所述第一质量块(213)和第二质量块(223)质量大小不同；所述第一电极(214)和第二电极(224)均采用良导体材料。
5.根据权利要求1所述的多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，其特征在于：所述摆杆(43)，采用轻质刚性材料，且长度可调，用于实现撞击球(44)摆动时与第一压电振子(21)或第二压电振子(22)的自由端相撞。
6.根据权利要求1所述的多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，其特征在于：所述撞击球(44)，已经被磁化。
7.根据权利要求1所述的多臂耦合型碰撞式压电能量收集装置，其特征在于：所述撞击球(44)，其靠近第一磁体(5)的半球面和第一磁体(5)磁性相同，另一个半球面和第二磁体(6)磁性相同，且第一磁体(5)的磁场强度大于第二磁体(6)的磁场强度。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102739109A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-10-17 | 南京航空航天大学 | 单摆式压电发电机 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2015006087A (ja) * | 2013-06-21 | 2015-01-08 | 浩平 速水 | 発電システム |
| KR20160004891A (ko) * | 2014-07-04 | 2016-01-13 | 한양대학교 산학협력단 | 진자 이용 압전 하베스팅 시스템 |
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| Development of Enhanced Piezoelectric Energy Harvester Induced;Y. Minami et al.;《Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2012 Annual International Conference of the IEEE》;20121112;全文 * |
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