一种能量采集器（１００），包括：底座（１１０）；安装在底座（１１０）上的一个或多个第一弹性装置（１２０）；中空腔室（１３０），所述中空腔室（１３０）具有安装点（１３１），该安装点在以中空腔室（１３０）的质量中心与第一弹性装置（１２０）在垂直轴上对齐的这种方式的静力平衡下可枢转地连接到第一弹性装置（１２０）；中空腔室（１４０），被封入中空腔室（１３０）内，在中空腔室（１４０）的质量中心与第二弹性装置（１５０）在垂直轴上对齐的静力平衡下，与从安装点（１３１）延伸的一个或多个第二弹性装置（１５０）连接；多个压电材料组成的悬臂（１６０），所述悬臂（１６０）安装在中空腔室（１４０）上并且在垂直平面上以预定的间隙相互远离，压电材料组成的悬臂在长度和／或重力中心上变化；主存储器（１７０），所述主存储器（１７０）与中空腔室（１３０）、中空腔室（１４０）和多个压电材料组成的悬臂（１６０）相连，用于通过集成电路存储所采集的能量；其中通过多个压电材料组成的悬臂（１６０）的振动、中空腔室（１３０）和中空腔室（１４０）在施加动力下的往复运动来采集能量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能量采集器。特别地，所公开的专利技术可以通过来自周围环境以及例如太阳能、无线电频率、热等的其它能量源的机械振动力来采集能量。
技术介绍
随着远程和无线传感器网络的发展，当所连接的电池电源耗尽时，连续的电源变成设备寿命的限制因素。例如，在精确农业中，传感器通常设置在远距离种植中并且由具有有限容量和寿命的电池加电以便给传感器供电。因此，为了自给式传感器和处理电路获得真正的独立性，需要可更新的板上电源。从该设备中消除可消耗电池所使用的一种方式是通过从持续来源中连续采集能量。能量采集是这样一种过程，通过该过程捕获能量并且进行存储，还称为功率采集或能量提取。这种方法对于例如那些使用在传感器网络中的小型独立装置特别有用，从而使得它们可便携并且需要很少的功率。但是，涉及单一来源的能量采集通常不足以完全或连续地为电子系统供电。因此，希望具有一种混合能量采集系统以从不同的持久来源中获取能量。世界范围的专利申请2007070022要求保护一种环境能量采集系统，其包括磁通量产生组件，与磁通量产生组件相邻设置的线圈，以及悬臂，振动可使悬臂在磁通量组件和线圈之间相对移动从而在线圈中产生电流。Mitchell等在美国专利公开20080拟937中提供了一种采集能量装置。所要求保护的装置包括紧固装置，与紧固装置接合的第一导热元件，设置成与第一导热元件热接触的热电装置，设置成与第一导热元件热接触的热电装置，以及设置成与热电装置热接触的第二导热元件。而且，在美国专利申请2008100180中，一种装置可以通过较小的振动幅度在宽的频率带上采集能量。所公开的装置包括梁，该梁包括电响应材料并且具有用于将梁连接到经历振动的外部结构的固定结构；力偏置元件，与梁相邻设置；支撑结构，用于将每个梁和偏置元件接合以提供压缩力，其中梁适合于响应外部结构的振动而弯曲以产生电信号。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种能量采集器，其可以从周围环境中连续采集能量。然后，该采集到的能量随后可以用于给电子设备供电。本专利技术的另一个目的是公开了一种能量采集器，其可以从一个以上的来源中采集能量。特别是，能量采集器可以优选从动能、太阳能、热能或者甚至无线电频率中获取能量， 以便获得足够的能量为电子设备加电。本专利技术的又一个目的是通过与所公开的能量采集器连接以获得足够的工作电力来实现远距离的电子设备的完全独立。通过本专利技术上述至少一个目的全部或部分被满足，其中本专利技术的实施例之一是一种能量采集装置100，包括底座110 ；安装在底座110上的一个或多个第一弹性装置120 ；中空腔室130，所述中空腔室130具有安装点131，该安装点在以中空腔室130的质量中心与第一弹性装置120在垂直轴上对齐的这种方式的静力平衡下可枢转地连接到第一弹性装置120 ；中空腔室140，所述中空腔室140被封入中空腔室130内，在中空腔室140的质量中心与第二弹性装置150在垂直轴上对齐的静力平衡下，与从安装点131延伸的一个或多个第二弹性装置150连接；多个压电材料组成的悬臂160，安装在中空腔室140上并且在垂直平面上以预定的间隙相互远离，压电材料组成的悬臂在长度和/或重力中心上变化；主存储器170，与中空腔室130、中空腔室140和多个压电材料组成的悬臂160相连，用于通过集成电路存储所采集的能量；其中通过多个压电材料组成的悬臂160的振动、中空腔室130 和中空腔室140在施加动力下的往复运动来采集能量。为了从其它可利用的来源中采集能量，本专利技术的另一个优选实施例包括光伏电池 180，其附着在中空腔室130的表面上以便采集太阳能并且与集成电路相连以便将所采集的能量存储到主存储器170中。随后，优选中空腔室130由透明材料制成，因此允许太阳功率进入中空腔室中，到达其内所含的太阳能电池。类似地，在另一个实施例中，一种用于采集热能的装置190与集成电路相连以便将所采集的能量存储到主存储器170中。特别地，该用于采集热能的装置190是一个或多个伸长的部件，其通过直接接触两个不同的导电材料并且使这两个不同的导电材料分别经受着不同的温度而形成，从而采集能量。在本专利技术的其它方面，无线电频率采集装置200可以附着到中空腔室140上，用于采集无线电频率能量并且与集成电路连接以便将所采集的能量存储在主存储器170中。类似地，无线电频率采集装置200可以在中空腔室140的表面上制成，用于采集无线电频率能量并且与集成电路连接以便将所采集的能量存储在主存储器170中。为了优化所采集的能量的领域，在一个实施例中，多个压电材料组成的悬臂160 的尖部161具有检验块162，其在悬臂160上感应出较大的振动，因此能量被采集。为了将能量采集器的尺寸最小化成微型机电系统，主存储器170与底座110集成到一起，在能量采集系统中形成单个单元。优选地，主存储器170包括电容和/或超级电容以便通过所采集的能量充电。而且，本专利技术还包括第二级存储器210，优选为充电电池，以便从主存储器中接收所采集的能量并将所采集的能量以电化学形式存储。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的立体图；图2是与无线电频率接收器集成到一起的图1所示的实施例的立体图；图3是悬臂的放大视图；图4示出了用于一个实施例中的电子收集器，其用于收集通过采集能量而产生的电子；图5示出了无线电频率能量采集天线的透立体图；图6示出了无线电频率能量采集天线的截面视图；以及图7示出了本专利技术的一个实施例的方框图。具体实施例方式4可以理解，本专利技术可以具体化为其他特定形式并且不限于这里所描述的单独实施例。但是，所公开的概念的变形和等同物，例如对于本领域技术人员而言是容易发生的那些，包含在所附权利要求的范围内。本专利技术涉及一种能量采集器100，包括底座110 ；安装在底座110上的一个或多个第一弹性装置120 ；中空腔室130，所述中空腔室130具有安装点131，该安装点131在以中空腔室130的质量中心与第一弹性装置120在垂直轴上对齐的方式的静力平衡下可枢转地连接到第一弹性装置120 ；中空腔室140，所述中空腔室140被封入中空腔室130内，在中空腔室140的质量中心与第二弹性装置150在垂直轴上对齐的静力平衡下，与从安装点131 延伸的一个或多个第二弹性装置150连接；多个压电材料组成的悬臂160，所述悬臂160安装在中空腔室140上并且在垂直平面上以预定的间隙相互远离，压电材料组成的悬臂在长度和/或重力中心上变化；主存储器170，所述主存储器170通过集成电路与中空腔室130、 中空腔室140和多个压电材料组成的悬臂160相连，用于存储所采集的能量；其中通过在近似共振频率下多个压电材料组成的悬臂160的振动、中空腔室130和中空腔室140在施加动力下的往复运动来采集能量。参考图1，本专利技术的中空腔室130是棱镜形状。但是，本专利技术的意图不是排除应用于中空腔室130的其他可能的形式或形状，例如矩形、锥形、三角形、多边形、圆形等等。这里着重注意的是，中空腔室130优选具有一种形状，当没有外力施加时，在不存在当中空腔室140安装到第一弹性装置120时由于中空腔室130的质量分配不平衡而导致第一弹性装置120弯曲到一侧的情况下，该形状允许中空腔室130在整个静力平衡下安装在第一弹性装置12本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种能量采集器（１００），包括：底座（１１０）；安装在底座（１１０）上的一个或多个第一弹性装置（１２０）；中空腔室（１３０），所述中空腔室（１３０）具有安装点（１３１），该安装点在以中空腔室（１３０）的质量中心与第一弹性装置（１２０）在垂直轴上对齐的这种方式的静力平衡下可枢转地连接到第一弹性装置（１２０）；中空腔室（１４０），所述中空腔室（１４０）被封入中空腔室（１３０）内，在中空腔室（１４０）的质量中心与第二弹性装置（１５０）在垂直轴上对齐的静力平衡下，所述中空腔室（１４０）与从安装点（１３１）延伸的一个或多个第二弹性装置（１５０）连接；多个压电材料组成的悬臂（１６０），所述悬臂（１６０）安装在中空腔室（１４０）上并且在垂直平面上以预定的间隙相互远离，压电材料组成的悬臂在长度和／或重力中心上变化；主存储器（１７０），所述主存储器（１７０）与中空腔室（１３０）、中空腔室（１４０）和多个压电材料组成的悬臂（１６０）相连，用于通过集成电路存储所采集的能量；其中通过多个压电材料组成的悬臂（１６０）的振动、中空腔室（１３０）和中空腔室（１４０）在施加动力下的往复运动来采集能量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A··S··M··穆克蒂·乌兹·扎曼，
申请(专利权)人：马来西亚微电子系统有限公司，
类型：发明
国别省市：MY
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