CN106992715A - 自感应磁激式踩踏振动能收集板 - Google Patents
自感应磁激式踩踏振动能收集板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106992715A CN106992715A CN201710421508.2A CN201710421508A CN106992715A CN 106992715 A CN106992715 A CN 106992715A CN 201710421508 A CN201710421508 A CN 201710421508A CN 106992715 A CN106992715 A CN 106992715A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metallic elastic
- elastic substrate
- magnet
- kicker magnet
- excitation type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 81
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自感应磁激式踩踏振动能收集板，以解决声控开关不灵敏、维修维护成本高、需要定期更换、能源浪费、扰民等问题。所述自感应磁激式踩踏振动能收集板由发电腔体、强磁体、盖板、复位弹簧、第一金属弹性基板、第二金属弹性基板、压电元件以及储能模块组成。在盖板受力带动强磁体向下运动时，由于磁体间斥力的作用使第一金属弹性基板和第二金属弹性基板带动压电元件产生形变，基于压电效应产生电能对外输出；当施加在盖板上的力撤去后，在复位弹簧的作用下盖板带动强磁体复位，由于第一金属弹性基板和第二金属弹性基板自身弹性恢复力的作用下带动压电元件发电，并将各个过程中产生的电能存储在储能模块中。
Description
技术领域
本发明涉及自感应磁激式踩踏振动能收集板，属于环境能量收集以及触发控制技术领域。
背景技术
现阶段建筑物(小区楼宇、商场以及写字楼等建筑物)内部的楼道，走廊处所使用的照明灯是以220V供电的声光感应照明灯。照明灯通过声控开关开启照明，声控开关利用晚间人们的脚步声、说话声来启动声控开关，有时为了触发声控开关需要很大的声响，在小区楼宇就会影响他人休息。声控开关也有很大缺点，主要表现在：(1)声控开关灵敏度随着通电时间的增加而老化，从而会使传感器不灵敏，需要很大的声音才能激活控制电路；(2)抗干扰能力差，汽车鸣笛等干扰声音也可导致照明灯开启，从而造成资源浪费；(3)维修维护成本高，受到灰尘、传感器老化等影响，声控开关使用一段时间就需要更换，从而带来维护成本升高，给日常使用带来不便。而且在小区楼宇的小区花园或者是公园、广场等休闲锻炼场所，路灯大部分是长明灯，造成了大量的能源浪费。因此寻求一种新的触发激励方式，使小区楼宇、商场以及写字楼等建筑物内的声控灯和小区花园、公园以及广场等休闲锻炼场所的路灯在需要的时候点亮，在不需要的时候自动断电成为了当前研究的热点。为解决声控开关不灵敏、维修维护成本高、需要定期更换、能源浪费以及在小区楼宇触发声控灯时影响他人休息等问题，同时为有效解决小区楼宇的小区花园或者是公园、广场等休闲锻炼场所大量长明灯造成的能源浪费的问题，本发明提出了自感应磁激式踩踏振动能收集板。
发明内容
为了解决上述声控开关不灵敏、维修维护成本高、需要定期更换、能源浪费以及在小区楼宇触发声控灯时影响他人休息或者扰民等问题，同时为有效解决小区楼宇的小区花园或者是公园、广场等休闲锻炼场所大量长明灯造成的能源浪费的问题，本发明公开自感应磁激式踩踏振动能收集板。
本发明所采用的技术方案是：所述俘获环境踩踏振动能的磁激式压电触发俘能装置阵列后布置于小区楼宇楼道以及公园、广场路面的感应带内部，作为感应带的主要触发俘能部件；所述俘获环境踩踏振动能的磁激式压电触发俘能装置由发电腔体、强磁体、盖板、复位弹簧、第一金属弹性基板、第二金属弹性基板、压电元件和储能模块组成；所述发电腔体与盖板通过复位弹簧配合连接；所述强磁体与第一金属弹性基板和第二金属弹性基板粘接固定；所述盖板与强磁体粘接固定；所述第一金属弹性基板与发电腔体粘接固定；所述第二金属弹性基板与发电腔体粘接固定；所述压电元件与第一金属弹性基板和第二金属弹性基板粘接固定；所述储能模块与压电元件通过导线连接。
所述发电腔体内部设有容纳腔和固定柱；所述发电腔体内部设有的容纳腔；所述发电腔体上侧端部均匀设有n个固定柱，n为大于等于1的正整数；所述强磁体包含有N极和S极。
所述盖板设有磁体固定槽一和弹簧固定槽；所述盖板的中心位置所设的磁体固定槽一的底部设有底端面一；所述盖板一侧端面上均匀设有n个弹簧固定槽，n为大于等于1的正整数。
所述第一金属弹性基板设置有磁体固定槽二和支撑足一；所述第一金属弹性基板设置有磁体固定槽二，其用于与强磁体侧面粘接配合，实现磁体固定槽二与强磁体的紧固连接，并需保证强磁体的磁极与固定在底端面一上的强磁体的磁极同极性相对；所述第一金属弹性基板所设有m个支撑足一，m为大于等于2的正整数；所述第一金属弹性基板所设的支撑足一设有上端面一和侧端面一。
所述第二金属弹性基板可设置为网状或者栅板状；所述第二金属弹性基板设置有底端面二和支撑足二；所述第二金属弹性基板设置的底端面二，其用于与强磁体的N极或S极端面进行粘接连接，实现强磁体与第二金属弹性基板的紧固连接，并需保证强磁体的磁极与固定在磁体固定槽二内的强磁体的磁极同极性相对；所述第二金属弹性基板设置有p个支撑足二，p为大于等于4的正整数；所述第二金属弹性基板设置的支撑足二设有上端面二；所述第二金属弹性基板设置的支撑足二设有侧端面二。
所述压电元件，其与第一金属弹性基板的支撑足一的上端面一以及第二金属弹性基板的支撑足二的上端面二胶粘连接；所述储能模块，其用于与压电元件引出的导线相连，并将压电元件产生的电能储存。
本发明的有益效果是：当对盖板施力或者踩踏盖板时，盖板带动位于磁体固定槽一内的强磁体向下运动，由于磁体固定槽一内的强磁体与位于磁体固定槽二内的强磁体同极性相对，由于强磁体之间的斥力的作用，强磁体带动第一金属弹性基板向下运动，进而使支撑足一带动压电元件产生形变，基于压电效应产生电能对外输出电能。与此同时，位于磁体固定槽二内的强磁体与位于第二金属弹性基板的底端面二上的强磁体由于斥力的作用，强磁体带动第二金属弹性基板运动，进而使支撑足二带动压电元件产生形变，基于压电效应产生电能对外输出电能。当盖板上的力撤销后，盖板与位于磁体固定槽一内的强磁体在复位弹簧的弹性恢复力的作用下恢复到原来的位置，导致位于磁体固定槽一与磁体固定槽二上的强磁体之间的距离发生变化，进而改变了强磁体之间的距离，在第一金属弹性基板自身弹性恢复力的作用下带压电元件进行往复振动，基于压电效应产生电能进而对外输出。与此同时，位于磁体固定槽二与第二金属弹性基板的底端面二上的强磁体之间的距离发生变化，进而改变了强磁体之间的距离，在第二金属弹性基板自身弹性恢复力的作用下带压电元件进行往复振动，基于压电效应产生电能进而对外输出，并将各个发电过程产生的电能储存在储能模块中。
在小区楼宇、商场、写字楼等建筑物内部楼道以及公园等锻炼场所可以设置感应带，将本发明提出的俘获环境踩踏振动能的磁激式压电触发俘能装置作为主要部件，在白天时收集行人踩踏振动能，并通过储能电路将电能储存，用于为照明灯或指示灯的供能；在夜间如无行人时，俘获环境踩踏振动能的磁激式压电触发俘能装置不被触发；当有行人经过感应带时，俘获环境踩踏振动能的磁激式压电触发俘能装置基于压电效应产生电能进而通过控制电路控制照明灯点亮。
附图说明
图1所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板结构示意图；
图2所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板中发电腔体的结构示意图；
图3所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板中强磁体的结构示意图；
图4所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板中盖板的结构示意图；
图5所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板中复位弹簧的结构示意图；
图6所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板中第一金属弹性基板的结构示意图；
图7所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板中第二金属弹性基板的结构示意图；
图8所示为本发明提出的自感应磁激式踩踏振动能收集板中压电元件的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图8说明本实施方式。
本实施方式提供了自感应磁激式踩踏振动能收集板的具体实施方案。所述俘获环境踩踏振动能的磁激式压电触发俘能装置阵列后布置于小区楼宇、商场、写字楼等建筑物内部楼道以及公园等锻炼场所感应带，作为感应带的主要触发俘能部件；所述磁力激励式压电发电装置由发电腔体1、强磁体2、盖板3、复位弹簧4、第一金属弹性基板5、第二金属弹性基板6、压电元件7以及储能模块8组成。
所述发电腔体1内部设有容纳腔1-1和固定柱1-2；所述发电腔体1内部设有的容纳腔1-1，其用于容纳第一金属弹性基板5、第二金属弹性基板6以及压电元件7；所述发电腔体1上侧端部均匀设有n个固定柱1-2，n为大于等于1的正整数，其用于复位弹簧4的固定。
所述强磁体2包含有N极2-1和S极2-2。
所述盖板3设有磁体固定槽一3-1和弹簧固定槽3-2；所述盖板3的中心位置设有磁体固定槽一3-1，其用于强磁体2的安装固定；所述磁体固定槽一3-1的底部设有底端面一3-1-1，其用于与强磁体2的N极2-1或S极2-2端面进行粘接，实现盖板3与强磁体2的紧密连接；所述盖板3一侧端面上均匀设有n个弹簧固定槽3-2，n为大于等于1的正整数，其用于复位弹簧4的固定安装。
所述复位弹簧4，其用于与发电腔体1上的固定柱1-2以及盖板3上的弹簧固定槽3-2配合连接，实现发电腔体1与盖板3的配合连接。
所述第一金属弹性基板5可设置成常见的几何形状，本实施方式以十字形为例；所述第一金属弹性基板5设置有磁体固定槽二5-1和支撑足一5-2；所述第一金属弹性基板5设置有磁体固定槽二5-1，其用于与强磁体2侧面粘接固定，实现磁体固定槽二5-1与强磁体2的紧固连接，并需保证强磁体2的磁极与固定在底端面一3-1-1上的强磁体2的磁极同极性相对；所述第一金属弹性基板5所设有m个支撑足一5-2，m为大于等于2的正整数；所述第一金属弹性基板5所设的支撑足一5-2设有上端面一5-2-1和侧端面一5-2-2；所述支撑足一5-2所设的上端面一5-2-1其用于与压电元件7粘接固定，实现压电元件7与第一金属弹性基板5的紧固连接；所述支撑足一5-2所设的侧端面一5-2-2，其用于与发电腔体1的容纳腔1-1侧壁粘接固定，实现第一金属弹性基板5与发电腔体1的紧固连接。
所述第二金属弹性基板6可设置为网状或者栅板状，本实施方式以网状为例；所述第二金属弹性基板6设置有底端面二6-1和支撑足二6-2；所述第二金属弹性基板6设置的底端面二6-1，其用于与强磁体2的N极2-1或S极2-2端面进行粘接，实现强磁体2与第二金属弹性基板6的紧固连接，并需保证强磁体2的磁极与固定在磁体固定槽二5-1内的强磁体2的磁极同极性相对；所述第二金属弹性基板6设置有p个支撑足二6-2，p为大于等于4的正整数；所述第二金属弹性基板6设置的支撑足二6-2设有上端面二6-2-1，其用于与压电元件7粘接固定，实现压电元件7与第二金属弹性基板6的紧固连接；所述第二金属弹性基板6设置的支撑足二6-2设有侧端面二6-2-2，其用于与发电腔体1的容纳腔1-1侧壁粘接固定，实现第二金属弹性基板6与发电腔体1的紧固连接。
所述压电元件7，其用于与第一金属弹性基板5的支撑足一5-2的上端面一5-2-1以及第二金属弹性基板6的支撑足二6-2的上端面二6-2-1胶粘连接，实现第一金属弹性基板5和第二金属弹性基板6与压电元件7的紧固连接。
所述储能模块8，其用于与压电元件7引出的导线相连，并将压电元件7产生的电能储存；在本具体实施方式中储能模块8可为罗博智能教育中心提出的BE-4103射球储能模块。
本实施方式的具体工作过程：当对盖板3施力或者踩踏盖板3时，盖板3带动位于磁体固定槽一3-1内的强磁体2向下运动，由于磁体固定槽一3-1内的强磁体2与位于磁体固定槽二5-1内的强磁体2同极性相对，由于强磁体2之间的斥力的作用，强磁体2带动第一金属弹性基板5向下运动，进而使支撑足一5-2带动压电元件7产生形变，基于压电效应产生电能并将产生的电能储存在储能模块8中。与此同时，位于磁体固定槽二5-1内的强磁体2与位于第二金属弹性基板6的底端面二6-1上的强磁体2由于斥力的作用，强磁体2带动第二金属弹性基板6运动，进而使支撑足二6-2带动压电元件7产生形变，基于压电效应产生电能对外输出电能。当盖板3上的力撤销后，盖板3与位于磁体固定槽一3-1内的强磁体2在复位弹簧4的弹性恢复力的作用下恢复到原来的位置，导致位于磁体固定槽一3-1与磁体固定槽二5-1上的强磁体2之间的距离发生变化，进而改变了强磁体2之间的距离，在第一金属弹性基板5自身弹性恢复力的作用下带压电元件7进行往复振动，基于压电效应产生电能并将产生的电能储存在储能模块8中。与此同时，位于磁体固定槽二5-1与第二金属弹性基板6的底端面二6-1上的强磁体2之间的距离发生变化，进而改变了强磁体2之间的距离，在第二金属弹性基板6自身弹性恢复力的作用下带压电元件7进行往复振动，基于压电效应产生电能并将产生的电能储存在储能模块8中。
Claims (6)
1.自感应磁激式踩踏振动能收集板，其特征在于：所述俘获环境踩踏振动能的磁激式压电触发俘能装置由发电腔体(1)、强磁体(2)、盖板(3)、复位弹簧(4)、第一金属弹性基板(5)、第二金属弹性基板(6)、压电元件(7)和储能模块(8)组成；所述发电腔体(1)与盖板(3)通过复位弹簧(4)配合连接；所述强磁体(2)与第一金属弹性基板(5)和第二金属弹性基板(6)粘接固定；所述盖板(3)与强磁体(2)粘接固定；所述第一金属弹性基板(5)与发电腔体(1)粘接固定；所述第二金属弹性基板(6)与发电腔体(1)粘接固定；所述压电元件(7)与第一金属弹性基板(5)和第二金属弹性基板(6)粘接固定；所述储能模块(8)与压电元件(7)通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的自感应磁激式踩踏振动能收集板，其特征在于:所述发电腔体(1)内部设有容纳腔(1-1)和固定柱(1-2)；所述发电腔体(1)内部设有的容纳腔(1-1)；所述发电腔体(1)上侧端部均匀设有n个固定柱(1-2)，n为大于等于1的正整数；所述强磁体(2)包含有N极(2-1)和S极(2-2)。
3.根据权利要求1所述的自感应磁激式踩踏振动能收集板，其特征在于:所述盖板(3)设有磁体固定槽一(3-1)和弹簧固定槽(3-2)；所述盖板(3)的中心位置所设的磁体固定槽一(3-1)的底部设有底端面一(3-1-1)；所述盖板(3)一侧端面上均匀设有n个弹簧固定槽(3-2)，n为大于等于1的正整数。
4.根据权利要求1所述的自感应磁激式踩踏振动能收集板，其特征在于：所述第一金属弹性基板(5)设置有磁体固定槽二(5-1)和支撑足一(5-2)；所述第一金属弹性基板(5)设置有磁体固定槽二(5-1)，其用于与强磁体(2)侧面粘接配合，实现磁体固定槽二(5-1)与强磁体(2)的紧固连接，并需保证强磁体(2)的磁极与固定在底端面一(3-1-1)上的强磁体(2)的磁极同极性相对；所述第一金属弹性基板(5)所设有m个支撑足一(5-2)，m为大于等于2的正整数；所述第一金属弹性基板(5)所设的支撑足一(5-2)设有上端面一(5-2-1)和侧端面一(5-2-2)。
5.根据权利要求1所述的自感应磁激式踩踏振动能收集板，其特征在于：所述第二金属弹性基板(6)可设置为网状或者栅板状；所述第二金属弹性基板(6)设置有底端面二(6-1)和支撑足二(6-2)；所述第二金属弹性基板(6)设置的底端面二(6-1)，其用于与强磁体(2)的N极(2-1)或S极(2-2)端面进行粘接连接，实现强磁体(2)与第二金属弹性基板(6)的紧固连接，并需保证强磁体(2)的磁极与固定在磁体固定槽二(5-1)内的强磁体(2)的磁极同极性相对；所述第二金属弹性基板(6)设置有p个支撑足二(6-2)，p为大于等于4的正整数；所述第二金属弹性基板(6)设置的支撑足二(6-2)设有上端面二(6-2-1)；所述第二金属弹性基板(6)设置的支撑足二(6-2)设有侧端面二(6-2-2)。
6.根据权利要求1所述的自感应磁激式踩踏振动能收集板，其特征在于：所述压电元件(7)，其与第一金属弹性基板(5)的支撑足一(5-2)的上端面一(5-2-1)以及第二金属弹性基板(6)的支撑足二(6-2)的上端面二(6-2-1)胶粘连接；所述储能模块(8)，其用于与压电元件(7)引出的导线相连，并将压电元件(7)产生的电能储存。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710421508.2A CN106992715A (zh) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 自感应磁激式踩踏振动能收集板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710421508.2A CN106992715A (zh) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 自感应磁激式踩踏振动能收集板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106992715A true CN106992715A (zh) | 2017-07-28 |
Family
ID=59422061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710421508.2A Pending CN106992715A (zh) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 自感应磁激式踩踏振动能收集板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106992715A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110198143A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-09-03 | 杭州电子科技大学 | 一种地砖式冲击能量收集装置及其能量收集方法 |
| CN112217419A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-12 | 长春工业大学 | 一种基于人体行走的发电装置 |
-
2017
- 2017-06-07 CN CN201710421508.2A patent/CN106992715A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110198143A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-09-03 | 杭州电子科技大学 | 一种地砖式冲击能量收集装置及其能量收集方法 |
| CN112217419A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-12 | 长春工业大学 | 一种基于人体行走的发电装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107565850B (zh) | 双稳态压电悬臂梁发电箱 | |
| KR101338597B1 (ko) | 필름형 압전소자와 태양전지를 이용한 발전장치 | |
| CN104135050B (zh) | 一种变压器节能降噪处理方法 | |
| CN106992715A (zh) | 自感应磁激式踩踏振动能收集板 | |
| CN204833977U (zh) | 一种防震太阳能电力警示牌 | |
| WO2014178079A2 (en) | Led lighting systems using compressed air based power generation and a method thereof | |
| CN102588867B (zh) | 一种可自供电的建筑物楼梯照明装置及其方法 | |
| CN104143856A (zh) | 采用振动能量收集器的储能充电电路 | |
| KR101074214B1 (ko) | 볼라드 | |
| CN201797452U (zh) | 宽频噪声发电装置 | |
| CN207218567U (zh) | 自感应磁激式踩踏振动能收集板 | |
| US9360206B2 (en) | Illumination system for percussion instruments | |
| KR100902920B1 (ko) | 진동발전기 | |
| CN205116044U (zh) | 一种新型高速公路隔音板 | |
| JP2011101448A (ja) | 発電機能を有する窓および窓を利用した発電方法 | |
| CN102570901A (zh) | 压力发电模块 | |
| KR101541334B1 (ko) | 전자기 유도 방식을 이용한 발판형 에너지 하베스터 | |
| CN202435679U (zh) | 一种可自供电的建筑物楼梯照明装置 | |
| CN104500992A (zh) | 一种自发电手电筒 | |
| KR20190074878A (ko) | 자가전력 장난감 | |
| CN102739109A (zh) | 单摆式压电发电机 | |
| KR101197829B1 (ko) | 피에조 에너지 수집장치를 이용한 자체발전 안전등 | |
| CN203286440U (zh) | 新型噪音发电led路灯 | |
| CN104158279A (zh) | 一种变电站应急照明自助供电系统 | |
| CN201829156U (zh) | 太阳能广告框架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |