CN207354079U - 一种新型振动能量采集器 - Google Patents
一种新型振动能量采集器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207354079U CN207354079U CN201721368987.8U CN201721368987U CN207354079U CN 207354079 U CN207354079 U CN 207354079U CN 201721368987 U CN201721368987 U CN 201721368987U CN 207354079 U CN207354079 U CN 207354079U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- permanent magnet
- spring leaf
- mass block
- conductive film
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
本实用新型描述了一种新型振动能量采集器，包括上框架盖、上永磁体、上线圈、质量块、上压电薄膜、弹簧片、下压电薄膜、下线圈、下永磁体、框架、下框架盖。弹簧片上、下分别设置有上压电薄膜和下压电薄膜，质量块设置在弹簧片中心位置处，上永磁体固定安装于上框架盖下端面，上线圈设置在质量块上端面，下线圈设置在质量块下端面，下永磁体固定安装于下框架盖的上端面，质量块和弹簧片共同构成一个拾振系统，当该新型振动能量采集器受到外界振动激励时，上线圈和下线圈中会产生感应电动势，上压电薄膜和下压电薄膜中会产生电动势。本采集器结构简单，并且同时采用电磁式和压电式两种振动能量采集方式，能量转化效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及能源技术领域，具体涉及一种新型振动能量采集器。
背景技术
随着对能源需求的不断增加以及传统电池的限制，能量收集技术成为解决能源问题的一个方向。自然界中存在太阳能、风能、潮汐能等不同形式的能量，其中对于振动能量的收集已经越来越成为人们关注的焦点。振动式的能量收集器主要的采用的工作方式有电磁式、静电式和压电式三种。目前大多数基于振动的能量收集器仅采用单一的振动能量收集方式，能量收集效率低。
发明内容
本实用新型针对现有的能量采集器所存在的不足，提出了一种同时采用电磁式和压电式两种振动能量采集方式的一种新型振动能量采集器。
本实用新型的技术方案是这样实现的。
一种新型振动能量采集器，由上框架盖、上永磁体、上线圈、质量块、上压电薄膜、弹簧片、下压电薄膜、下线圈、下永磁体、框架、下框架盖构成，所述上永磁体固定安装于上框架盖下端面，所述上线圈设置在质量块上端面，所述质量块设置在弹簧片中心位置处，所述弹簧片上、下分别设置有上压电薄膜和下压电薄膜，上压电薄膜和下压电薄膜通过粘接剂固定于弹簧片上下表面，所述下线圈设置在质量块下端面，所述下永磁体固定安装于下框架盖的上端面， 弹簧片一端固定安装于框架内壁上，所述质量块和弹簧片共同构成一个拾振系统，当该新型振动能量采集器受到外界振动激励时，质量块会带动弹簧片、上线圈、下线圈、上压电薄膜和下压电薄膜进行振动，上线圈和下线圈由于振动会造成线圈中的磁通量发生变化，因此在上线圈和下线圈中产生感应电动势，同时，由于上压电薄膜和下压电薄膜在振动过程中会产生形变，因此在上压电薄膜和下压电薄膜中会产生电动势，之后通过输出电路将上线圈、下线圈、上压电薄膜和下压电薄膜中产生的电动势输出。
所述上永磁体、质量块和下永磁体均为圆柱体，所述上永磁体、上线圈、质量块、下线圈和下永磁体的中心位于同一轴线上。
所述上永磁体和下永磁体均采用钕铁硼永磁体，优选N52型钕铁硼永磁体，并且磁化方向为轴向。
所述弹簧片为平面涡卷弹簧片，弹簧片的涡卷圈数可为2、3或者4圈，优选涡卷圈数为3圈，所述弹簧片优选安装于框架内壁中间位置。弹簧片材料为非导磁材料。
所述框架为空心圆柱，上框架盖和下框架盖均为圆柱体，框架、上框架盖和下框架盖均为非导磁材料，优选材料为塑料。
所述上线圈和下线圈可分别选择为单层线圈、双层线圈或者多层线圈，优选多层线圈。上、下线圈所选均为铜线圈。
上永磁体与上线圈之间有一定距离，下永磁体与下线圈之间有一定距离，质量块所选材料为非导磁性材料。
本实用新型解决了技术背景中所存在的问题，具有以下增益效果。
一种新型振动能量采集器结构简单，环境适应能力强，可适应多种频率的振动环境，并且同时采用电磁式和压电式两种振动能量采集方式，能量转化效率高。
附图说明
图1为本实用新型沿轴向的爆炸示意图。
图2为本实用新型去除上框架盖和上永磁体的俯视结构示意图。
图3为本实用新型的主视结构示意图。
图4为本实用新型的弹簧片结构示意图。
附图标记说明。
1.上框架盖，2.上永磁体，3.上线圈，4.质量块，5.上压电薄膜，6.弹簧片，7.下压电薄膜，8.下线圈，9.下永磁体，10.框架，11.下框架盖。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。
如图1、图2、图3和图4所示，一种新型振动能量采集器，由上框架盖（1）、上永磁体（2）、上线圈（3）、质量块（4）、上压电薄膜（5）、弹簧片（6）、下压电薄膜（7）、下线圈（8）、下永磁体（9）、框架（10）、下框架盖（11）构成，所述上永磁体（2）固定安装于上框架盖（1）下端面，所述上线圈（3）设置在质量块（4）上端面，所述质量块（4）设置在弹簧片（6）中心位置处，所述弹簧片（6）上、下分别设置有上压电薄膜（5）和下压电薄膜（7），上压电薄膜（5）和下压电薄膜（7）通过粘接剂被固定于弹簧片（6）上下表面，所述下线圈（8）设置在质量块（4）下端面，所述下永磁体（9）固定安装于下框架盖（11）的上端面， 弹簧片（6）一端固定安装于框架（10）内壁上，所述上永磁体（2）、上线圈（3）、质量块（4）、下线圈（8）和下永磁体（9）的中心位于同一轴线上，所述质量块（4）和弹簧片（6）共同构成一个拾振系统，当该新型振动能量采集器受到外界振动激励时，质量块（4）会带动弹簧片（6）、上线圈（3）、下线圈（8）、上压电薄膜（5）和下压电薄膜（7）进行振动，上线圈（3）和下线圈（8）由于振动会造成线圈中的磁通量发生变化，因此在上线圈（3）和下线圈（8）中产生感应电动势，同时，由于上压电薄膜（5）和下压电薄膜（7）在振动过程中会产生形变，因此在上压电薄膜（5）和下压电薄膜（7）中会产生电动势，之后通过输出电路将上线圈（3）、下线圈（8）、上压电薄膜（5）和下压电薄膜（7）中产生的电动势输出。
在本实施例中，上永磁体（2）和下永磁体（9）均采用N51型钕铁硼永磁体，所选永磁体为直径3mm，高度2mm的圆柱体，并且磁化方向为轴向，弹簧片（6）为平面涡卷弹簧片，所选弹簧片（6）的涡卷圈数为3圈，弹簧片（6）一端安装于框架内壁中间位置，所选材料为塑料，框架（10）为空心圆柱，其外表面直径为20mm，高度为12mm，上框架盖（1）和下框架盖（11）均为直径20mm，高度1mm的圆柱体，框架（10）、上框架盖（1）和下框架盖（11）均为塑料。上线圈（3）和下线圈（8）分别选择为三层线圈，上线圈（3）和下线圈（8）所选均为铜线圈。上永磁体（2）与上线圈（3）之间距离为3mm，下永磁体（9）与下线圈（8）之间距离为3mm，所述质量块（4）为直径3mm，高度1mm的圆柱形，所选材料为陶瓷。
Claims (5)
1.一种新型振动能量采集器，其特征在于：由上框架盖(1)、上永磁体(2)、上线圈(3)、质量块(4)、上压电薄膜(5)、弹簧片(6)、下压电薄膜(7)、下线圈(8)、下永磁体(9)、框架(10)、下框架盖(11)构成，所述上永磁体(2)固定安装于上框架盖(1)下端面，所述上线圈(3)设置在质量块(4)上端面，所述质量块(4)设置在弹簧片(6)中心位置处，所述弹簧片(6)上、下分别设置有上压电薄膜(5)和下压电薄膜(7)，所述下线圈(8)设置在质量块(4)下端面，所述下永磁体(9)固定安装于下框架盖(11)的上端面，弹簧片(6)一端固定安装于框架(10)内壁上，所述质量块(4)和弹簧片(6)共同构成一个拾振系统，当该新型振动能量采集器受到外界振动激励时，质量块(4)会带动弹簧片(6)、上线圈(3)、下线圈(8)、上压电薄膜(5)和下压电薄膜(7)进行振动，上线圈(3)和下线圈(8)由于振动会造成线圈中的磁通量发生变化，因此在上线圈(3)和下线圈(8)中会产生感应电动势，同时，由于上压电薄膜(5)和下压电薄膜(7)在振动过程中会产生形变，因此在上压电薄膜(5)和下压电薄膜(7)中会产生电动势，之后通过输出电路将上线圈(3)、下线圈(8)、上压电薄膜(5)和下压电薄膜(7)中产生的电动势输出。
2.如权利要求1所述的一种新型振动能量采集器，其特征在于：所述上永磁体(2)、质量块(4)和下永磁体(9)均为圆柱体形，并且上永磁体(2)、上线圈(3)、质量块(4)、下线圈(8)和下永磁体(9)的中心位于同一轴线上。
3.如权利要求1所述的一种新型振动能量采集器，其特征在于：所述弹簧片(6)为平面涡卷弹簧片，弹簧片(6)的涡卷圈数可为2、3或者4圈。
4.如权利要求1所述的一种新型振动能量采集器，其特征在于：所述框架(10)为空心圆柱，上框架盖(1)和下框架盖(11)均为圆柱体，框架(10)、上框架盖(1)和下框架盖(11)均为非导磁材料。
5.如权利要求1所述的一种新型振动能量采集器，其特征在于：所述上线圈(3)和下线圈(8)可分别选择为单层线圈、双层线圈或者多层线圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721368987.8U CN207354079U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种新型振动能量采集器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721368987.8U CN207354079U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种新型振动能量采集器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207354079U true CN207354079U (zh) | 2018-05-11 |
Family
ID=62356186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721368987.8U Expired - Fee Related CN207354079U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种新型振动能量采集器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207354079U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108964518A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-07 | 上海交通大学 | 空气声能聚集和收集装置及系统 |
| CN114050738A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-15 | 浙江师范大学 | 一种自供能的定位与跟踪系统 |
-
2017
- 2017-10-23 CN CN201721368987.8U patent/CN207354079U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108964518A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-07 | 上海交通大学 | 空气声能聚集和收集装置及系统 |
| CN114050738A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-15 | 浙江师范大学 | 一种自供能的定位与跟踪系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109560721B (zh) | 一种复合式振动能量采集器 | |
| CN103117676B (zh) | 一种采用旋转摆式结构的压磁/压电宽频振动能量采集器 | |
| CN101404468B (zh) | 一种采用压磁/压电复合换能结构的振动能量采集器 | |
| CN104836478A (zh) | 一种压电-电磁复合式低频宽带俘能器 | |
| CN207354079U (zh) | 一种新型振动能量采集器 | |
| CN103036477B (zh) | 基于柔性聚合物压电材料的多模态复合式能量采集器 | |
| CN104184364B (zh) | 磁致伸缩-电磁复合式振动能量采集器及其方法 | |
| CN209151028U (zh) | 一种基于压电和电磁耦合的复合式振动能量采集器 | |
| CN113746375A (zh) | 一种上变频滚球致动式压电-电磁波浪振动俘能装置 | |
| CN109474203A (zh) | 磁致伸缩薄膜式多冲击低频转高频的振动收集与发电装置 | |
| CN209358451U (zh) | 一种响应多方向振动的压电-电磁复合式振动能量采集器 | |
| CN214756109U (zh) | 一种复合摩擦发电装置 | |
| CN205249083U (zh) | 低频振动电磁能量收集器 | |
| CN102510239A (zh) | 复合式振动发电机 | |
| CN104734453A (zh) | 一种低频永磁振动发电机 | |
| CN105811805A (zh) | 一种基于列车转向架轨道振动能收集的微型发电机 | |
| CN104578910A (zh) | 一种l型梁结构内共振宽频振动能量采集器 | |
| CN111525837A (zh) | 一种单梁阵列式压电-电磁复合式振动能量收集装置 | |
| CN106877740A (zh) | 复合式俘能器 | |
| CN204538936U (zh) | 一种低频永磁振动发电机 | |
| CN103762889A (zh) | 基于超磁致伸缩薄膜的杠杆式振动能量收集器 | |
| CN214799327U (zh) | 一种抗磁悬浮电磁压电复合式能量采集器 | |
| CN204361938U (zh) | 一种l型梁结构内共振宽频振动能量采集器 | |
| CN207069869U (zh) | 多点碰撞低频电磁能量收集系统 | |
| CN114865943A (zh) | 一种风致振动的压电-摩擦电耦合能量收集装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180511 Termination date: 20181023 |