CN201854207U - 双稳态结构式压电能量收集装置 - Google Patents

双稳态结构式压电能量收集装置 Download PDF

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成泰洪
玄东吉
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Abstract

本实用新型公开了一种双稳态结构式压电能量收集装置，构成包括固定底座(5)和设置在固定底座(5)上的固定支座(7)，固定支座(7)上设有经固定盖(8)连接的悬臂梁(9)，悬臂梁(9)的表面设有压电片(6)，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁(3)，永久磁铁(3)两端均设有与该端极性相同的磁条(11)；在压电片(6)和永久磁铁(3)之间设有可移动质量块(10)。本实用新型可加大振动幅度，提高能量收集效率。本实用新型具有实施结构简单的特点，应用于网络和无线通信设备的电源供应装置。

Description

双稳态结构式压电能量收集装置
技术领域
本实用新型涉及一种压电能量收集装置，特别是一种双稳态结构式压电能量收集装置。
背景技术
近些年来随着无线设备的广泛应用，其供电问题受到人们的广泛关注。压电能量收集装置作为一种新型的微型发电装置，具有结构简单、发热量小、无电磁干扰、易于加工制作和实现结构上的小型化、集成化等优点，适用于各类传感及监测系统。市场上的压电能量收集装置大部分为利用悬臂梁的单稳态结构的振动来获取能量。这种能量收集方式虽然实用，但是在很多情况下由于周围环境的振动太小导致振幅较小，使得振动收集装置的收集效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种双稳态结构式压电能量收集装置。本实用新型可加大振动幅度，提高能量收集效率。
本实用新型的技术方案：双稳态结构式压电能量收集装置，包括固定底座和设置在固定底座上的固定支座，固定支座上设有经固定盖连接的悬臂梁，悬臂梁的表面设有压电片，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁，永久磁铁两端均设有与该端极性相同的磁条；在压电片和永久磁铁之间设有可移动质量块。
前述的双稳态结构式压电能量收集装置中，所述的压电片设置在悬臂梁的固定端部。
前述的双稳态结构式压电能量收集装置中，所述的固定底座上设有滑槽，滑槽上设有可在滑槽内移动的滑块，滑块上设有用于固定磁条的固定杆。
前述的双稳态结构式压电能量收集装置中，所述的两个磁条对称分布在永久磁铁的两端。
与现有技术相比，本实用新型通过永久磁铁与设置在两端的磁条的相互斥力作用，使得悬臂梁向上或向下的振动幅度加大，进而压电片产生的能量增多，提高提高能量收集效率；在压电片和永久磁铁之间的可移动质量块可调节悬臂梁的固有频率；滑块可调节磁条与永久磁铁之间距离，使得能控制悬臂梁的上下偏置位置。本实用新型具有实施结构简单的特点，应用于网络和无线通信设备的电源供应装置。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图中的标记为：1-滑块，2-固定杆，3-永久磁铁，4-滑槽，5-固定底座，6-压电片，7-固定支座，8-固定盖，9-悬臂梁，10-可移动质量块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例。双稳态结构式压电能量收集装置，构成如图1所示，包括固定底座5和设置在固定底座5上的固定支座7，固定支座7上设有经固定盖8连接的悬臂梁9，悬臂梁9的表面设有压电片6，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁3，永久磁铁3两端均设有与该端极性相同的磁条11；在压电片6和永久磁铁3之间设有可移动质量块10；所述的压电片6设置在悬臂梁9的固定端部；所述的固定底座5上设有滑槽4，滑槽4上设有可在滑槽4内移动的滑块1，滑块1上设有用于固定磁条11的固定杆2；所述的两个磁条11对称分布在永久磁铁3的两端。
本实用新型的工作原理如下：将悬臂梁端部的永久磁铁与可移动的滑块上的两个磁条设置成极性相同，并且使得滑块上的两个磁铁对称分布在悬臂梁端部的永久磁铁两端。当滑块从远离悬臂梁的位置向中心移动的时候，永久磁铁与磁条之间的磁力将会加大，在某一临界时刻悬臂梁将会在磁力作用下向上或向下偏置，即悬臂梁将从具有一个稳态位置的振动转变为双稳态的振动。当悬臂梁在双稳态状态振动的时候，悬臂梁的振幅将会加大，并且压电片所产生的能量也将增多。悬臂梁的偏置位移可以通过永久磁铁与磁条之间的磁力大小来控，而悬臂梁本身的固有频率可以通过可移动质量块的大小和位置来控制。

Claims (4)

1.双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于：包括固定底座(5)和设置在固定底座(5)上的固定支座(7)，固定支座(7)上设有经固定盖(8)连接的悬臂梁(9)，悬臂梁(9)的表面设有压电片(6)，悬臂梁的悬空端部设有横向的永久磁铁(3)，永久磁铁(3)两端均设有与该端极性相同的磁条(11)；在压电片(6)和永久磁铁(3)之间设有可移动质量块(10)。
2.根据权利要求1所述的双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于：所述的压电片(6)，设置在悬臂梁(9)的固定端部。
3.根据权利要求1所述的双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于：所述的固定底座(5)上设有滑槽(4)，滑槽(4)上设有可在滑槽(4)内移动的滑块(1)，滑块(1)上设有用于固定磁条(11)的固定杆(2)。
4.根据权利要求1、2或3所述的双稳态结构式压电能量收集装置，其特征在于：所述的两个磁条(11)对称分布在永久磁铁(3)的两端。 
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102412757A (zh) * 2011-12-27 2012-04-11 东南大学 一种基频共振频率可调的悬臂型压电发电机
CN104113232A (zh) * 2014-07-11 2014-10-22 西安电子科技大学 一种风致振动式压电发电机
CN104333261A (zh) * 2014-11-26 2015-02-04 扬州大学 一种不倒翁压电发电装置
WO2015106601A1 (zh) * 2014-09-24 2015-07-23 北京工业大学 球面复合层间部分分离双稳态悬臂梁压电发电装置
WO2015110094A3 (zh) * 2014-11-25 2015-10-15 北京工业大学 一种滚筒式宽频压电发电装置
CN106532886A (zh) * 2016-11-17 2017-03-22 上海交通大学 抗磁悬浮双稳态振动能量俘获器
CN106712575A (zh) * 2016-11-17 2017-05-24 上海交通大学 振幅放大叠加振动能量采集装置
CN106849752A (zh) * 2017-04-13 2017-06-13 上海交通大学 基于仿生鱼的流致振动能量采集装置
CN107317511A (zh) * 2017-07-11 2017-11-03 合肥工业大学 易越过势垒的双稳态压电能量收集装置
CN108023502A (zh) * 2018-01-08 2018-05-11 华中科技大学 一种悬臂梁式负刚度压电振动能量收集装置
CN108199618A (zh) * 2018-01-08 2018-06-22 华中科技大学 一种双向悬臂梁梁式压电振动能量收集装置
CN108471258A (zh) * 2018-04-24 2018-08-31 天津大学 一种磁铁耦合双悬臂梁振动能量收集装置
CN108832844A (zh) * 2018-08-08 2018-11-16 中智国联(深圳)科技有限公司 一种基于压电元件的双向振动能量收集系统
CN108847788A (zh) * 2018-08-01 2018-11-20 南京邮电大学 一种基于多稳态的压电俘能器
CN109450293A (zh) * 2018-12-04 2019-03-08 山东理工大学 一种面向纵横双向激励的非线性压电发电装置
CN109591525A (zh) * 2018-11-29 2019-04-09 吉林大学 一种悬臂式多参量独立检测装置及检测方法
CN110311589A (zh) * 2019-06-11 2019-10-08 深圳信息职业技术学院 悬臂式自发电装置及其制造方法
CN114039507A (zh) * 2021-11-02 2022-02-11 上海交通大学 利用弹簧突跳效应的多方向非线性宽频压电能量收集装置

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102412757A (zh) * 2011-12-27 2012-04-11 东南大学 一种基频共振频率可调的悬臂型压电发电机
CN104113232A (zh) * 2014-07-11 2014-10-22 西安电子科技大学 一种风致振动式压电发电机
WO2015106601A1 (zh) * 2014-09-24 2015-07-23 北京工业大学 球面复合层间部分分离双稳态悬臂梁压电发电装置
US9484523B2 (en) 2014-09-24 2016-11-01 Beijing University Of Technology Bistable piezoelectric cantilever vibration energy generator based on spherical composite structure and partial separation of different layers
WO2015110094A3 (zh) * 2014-11-25 2015-10-15 北京工业大学 一种滚筒式宽频压电发电装置
CN104333261A (zh) * 2014-11-26 2015-02-04 扬州大学 一种不倒翁压电发电装置
CN106532886A (zh) * 2016-11-17 2017-03-22 上海交通大学 抗磁悬浮双稳态振动能量俘获器
CN106712575A (zh) * 2016-11-17 2017-05-24 上海交通大学 振幅放大叠加振动能量采集装置
CN106712575B (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 上海交通大学 振幅放大叠加振动能量采集装置
CN106532886B (zh) * 2016-11-17 2019-01-18 上海交通大学 抗磁悬浮双稳态振动能量俘获器
CN106849752A (zh) * 2017-04-13 2017-06-13 上海交通大学 基于仿生鱼的流致振动能量采集装置
CN107317511A (zh) * 2017-07-11 2017-11-03 合肥工业大学 易越过势垒的双稳态压电能量收集装置
CN107317511B (zh) * 2017-07-11 2019-04-12 合肥工业大学 易越过势垒的双稳态压电能量收集装置
CN108199618A (zh) * 2018-01-08 2018-06-22 华中科技大学 一种双向悬臂梁梁式压电振动能量收集装置
CN108023502A (zh) * 2018-01-08 2018-05-11 华中科技大学 一种悬臂梁式负刚度压电振动能量收集装置
CN108471258A (zh) * 2018-04-24 2018-08-31 天津大学 一种磁铁耦合双悬臂梁振动能量收集装置
CN108847788A (zh) * 2018-08-01 2018-11-20 南京邮电大学 一种基于多稳态的压电俘能器
CN108832844A (zh) * 2018-08-08 2018-11-16 中智国联(深圳)科技有限公司 一种基于压电元件的双向振动能量收集系统
CN108832844B (zh) * 2018-08-08 2024-03-26 北京中微融通科技有限公司 一种基于压电元件的双向振动能量收集系统
CN109591525A (zh) * 2018-11-29 2019-04-09 吉林大学 一种悬臂式多参量独立检测装置及检测方法
CN109450293A (zh) * 2018-12-04 2019-03-08 山东理工大学 一种面向纵横双向激励的非线性压电发电装置
CN110311589A (zh) * 2019-06-11 2019-10-08 深圳信息职业技术学院 悬臂式自发电装置及其制造方法
CN114039507A (zh) * 2021-11-02 2022-02-11 上海交通大学 利用弹簧突跳效应的多方向非线性宽频压电能量收集装置
CN114039507B (zh) * 2021-11-02 2024-05-28 上海交通大学 利用弹簧突跳效应的多方向非线性宽频压电能量收集装置

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