【技术实现步骤摘要】
本技术涉及能量收集，具体涉及一种多形梁式振动能量采集装置。
技术介绍
1、在近十年里，物联网传感设备和无线传感技术发展越来越流行，凭借物联网传感设备能实现更智能、更广泛以及更便捷的连接方式，引发了外界更多的关注和研发。但是物联网设备以及无线传感设备的供电问题是一大难题，对于传统化学电池供电方式寿命短、更换难以及成本高等局限性，急需一种新型供电方式。振动能量作为一种常见的能量形式，以振动能量作为供电方式的技术具有结构简单、使用寿命长和不用频繁更换等优势，因此，合理使用振动能量，将振动能量转化为电能，代替传统电池作为物联网传感设备和无线传感设备供电源成为该领域的研究热点。
2、环境振动能量的采集方式分为静电式、电磁式和压电式等，在实际生产应用中，环境振动具有不稳定性，当振动源振动频率和振动方向和能量采集装置采集频率不匹配的时候，能量采集效率会很低，限制能量采集效率。并且，单一的普通的压电片进行能量采集的时候，会出现能量采集效率低下的问题，并且，现存大多数能量采集装置都具有这类问题。所以，现在急需一种多形梁式振动能量采集装置解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有问题不足，本技术目的是提供一种多形梁式振动能量采集装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，本技术结构合理，具有两种不同的梁式结构，能量采集效率高，工作效果好。
2、为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：一种多形梁式振动能量采集装置，包括壳体、平形振动机构、折形振动机构和夹板，其特征在于：所述
3、所述平形振动机构设置有两组，包括矩形第一磁铁、矩形第二磁铁、梯形压电梁、梯形压电片和衔接片，所述壳体一端与夹板之间固定夹持有衔接片，所述衔接片一端垂直固定连接有梯形压电梁，所述梯形压电梁上表面中间位置黏贴有矩形第一磁铁，所述梯形压电梁下表面中间位置黏贴有矩形第二磁铁，所述梯形压电梁左右两端上表面分别黏贴有梯形压电片，所述壳体另一端活动夹持有梯形压电梁另一端；
4、所述折形振动机构包括衔接片、折形第一压电梁、折形第一压电片、折形第二压电梁、折形第三压电梁、折形第二压电片、折形第四压电梁、折形第一磁铁、折形第二磁铁、折形第三磁铁，所述壳体右端下侧与夹板之间固定夹持有衔接片，所述衔接片一端垂直固定连接有折形第一压电梁，所述折形第一压电梁上表面黏贴有折形第一压电片，所述折形第一压电梁左端垂直固定连接有折形第二压电梁，所述折形第二压电梁左侧表面黏贴有折形第一磁铁，所述折形第二压电梁右侧表面黏贴有折形第二磁铁，所述折形第二压电梁上端呈45°固定连接有折形第三压电梁，所述折形第三压电梁上表面黏贴有折形第二压电片，所述折形第三压电梁上端呈45°固定连接有折形第四压电梁，所述折形第四压电梁上表面黏贴有折形第三磁铁，所述壳体左端下侧同等设置有衔接片、折形第一压电梁、折形第一压电片、折形第二压电梁、折形第三压电梁、折形第二压电片、折形第一磁铁、折形第二磁铁并与折形第四压电梁左侧相连接。
5、优选的，两组平形振动机构设置两组，且两组平形振动机构中心位置垂直且不共面，所述梯形压电梁与衔接片连接处夹角为90°。
6、优选的，所述衔接片与折形第一压电梁连接处夹角、折形第一压电梁与折形第二压电梁连接处夹角均为90°，所述折形第二压电梁与折形第三压电梁连接处夹角、折形第三压电梁与折形第四压电梁连接处夹角均为135°。
7、优选的，所述矩形第一磁铁、矩形第二磁铁和折形第三磁铁中心轴线相重合，所述折形第一磁铁、折形第二磁铁和另一组平形振动机构中的矩形第一磁铁、矩形第二磁铁中心轴线相重合，所述矩形第二磁铁和折形第三磁铁磁极相斥，所述矩形第一磁铁与折形第一磁铁磁极相斥，所述矩形第一磁铁与折形第二磁铁磁极相斥，所述矩形第二磁铁和折形第一磁铁磁极相斥，所述矩形第二磁铁和折形第二磁铁磁极相斥。
8、优选的，所述梯形压电梁、折形第一压电梁、折形第二压电梁、折形第三压电梁、折形第四压电梁和衔接片均采用黄铜材料，所述矩形第一磁铁、矩形第二磁铁、折形第一磁铁、折形第二磁铁、折形第三磁铁均采用铷铁硼材料，所述梯形压电片、折形第一压电片和折形第二压电片型号均为pzt-5h。
9、与现有技术相比，本技术的有益效果如下:
10、1.本技术通过设置矩形第二磁铁和折形第三磁铁磁极相斥，矩形第一磁铁与折形第一磁铁磁极相斥，矩形第一磁铁与折形第二磁铁磁极相斥，矩形第二磁铁和折形第一磁铁磁极相斥，矩形第二磁铁和折形第二磁铁磁极相斥，引入了一种非线性磁斥力，结合折形振动机构的弯折本身存在的非线性弹簧力，弹簧力与磁斥力因为振动时位移改变而不断发生变化作用于结构的刚度形成一种混态运动，拓宽了采集装置的有效采集频带。
11、2.本技术通过设置以135°夹角的折形振动机构的弯折梁设计，可以将微小的振动进行放大处理，使压电片末端产生更大的位移，从而产生更大的电压输出，提高了能量采集效率，通过设置多种阵列结构的方法，实现了两个维度的多方向能量采集，提高了能量采集效率，通过设置多组压电片，提高了能量输出。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多形梁式振动能量采集装置，包括壳体(1)、平形振动机构(16)、折形振动机构(17)和夹板(18)，其特征在于：所述壳体(1)右端上侧通过螺栓固定连接有夹板(18)，所述壳体(1)一端与夹板(18)之间固定夹持有平形振动机构(16)一端，所述壳体(1)另一端活动夹持有平形振动机构(16)另一端，所述壳体(1)右端下侧与夹板(18)之间固定夹持有折形振动机构(17)的右端，所述壳体(1)左端下侧与夹板(18)之间固定夹持有折形振动机构(17)的左端；
2.根据权利要求1所述的一种多形梁式振动能量采集装置，其特征是：两组平形振动机构(16)设置两组，且两组平形振动机构(16)中心位置垂直且不共面，所述梯形压电梁(4)与衔接片(6)连接处夹角为90°。
3.根据权利要求1所述的一种多形梁式振动能量采集装置，其特征是：所述衔接片(6)与折形第一压电梁(7)连接处夹角、折形第一压电梁(7)与折形第二压电梁(9)连接处夹角均为90°，所述折形第二压电梁(9)与折形第三压电梁(10)连接处夹角、折形第三压电梁(10)与折形第四压电梁(12)连接处夹角均为135°
4.根据权利要求1所述的一种多形梁式振动能量采集装置，其特征是：所述矩形第一磁铁(2)、矩形第二磁铁(3)和折形第三磁铁(15)中心轴线相重合，所述折形第一磁铁(13)、折形第二磁铁(14)和另一组平形振动机构(16)中的矩形第一磁铁(2)、矩形第二磁铁(3)中心轴线相重合，所述矩形第二磁铁(3)和折形第三磁铁(15)磁极相斥，所述矩形第一磁铁(2)与折形第一磁铁(13)磁极相斥，所述矩形第一磁铁(2)与折形第二磁铁(14)磁极相斥，所述矩形第二磁铁(3)和折形第一磁铁(13)磁极相斥，所述矩形第二磁铁(3)和折形第二磁铁(14)磁极相斥。
5.根据权利要求1所述的一种多形梁式振动能量采集装置，其特征是：所述梯形压电梁(4)、折形第一压电梁(7)、折形第二压电梁(9)、折形第三压电梁(10)、折形第四压电梁(12)和衔接片(6)均采用黄铜材料，所述矩形第一磁铁(2)、矩形第二磁铁(3)、折形第一磁铁(13)、折形第二磁铁(14)、折形第三磁铁(15)均采用铷铁硼材料，所述梯形压电片(5)、折形第一压电片(8)和折形第二压电片(11)型号均为PZT-5H。
...【技术特征摘要】
1.一种多形梁式振动能量采集装置，包括壳体(1)、平形振动机构(16)、折形振动机构(17)和夹板(18)，其特征在于：所述壳体(1)右端上侧通过螺栓固定连接有夹板(18)，所述壳体(1)一端与夹板(18)之间固定夹持有平形振动机构(16)一端，所述壳体(1)另一端活动夹持有平形振动机构(16)另一端，所述壳体(1)右端下侧与夹板(18)之间固定夹持有折形振动机构(17)的右端，所述壳体(1)左端下侧与夹板(18)之间固定夹持有折形振动机构(17)的左端；
2.根据权利要求1所述的一种多形梁式振动能量采集装置，其特征是：两组平形振动机构(16)设置两组，且两组平形振动机构(16)中心位置垂直且不共面，所述梯形压电梁(4)与衔接片(6)连接处夹角为90°。
3.根据权利要求1所述的一种多形梁式振动能量采集装置，其特征是：所述衔接片(6)与折形第一压电梁(7)连接处夹角、折形第一压电梁(7)与折形第二压电梁(9)连接处夹角均为90°，所述折形第二压电梁(9)与折形第三压电梁(10)连接处夹角、折形第三压电梁(10)与折形第四压电梁(12)连接处夹角均为135°。...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳雨晴，马天兵，曹浩然，王能勇，张文杰，徐子梁，张志豪，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。