[发明专利]压电能量采集装置或致动器

权利要求书

1.一种压电能量采集装置或致动器，其在基底上包括压电材料，其中所述压电材料被分割成若干离散区域以在所述基底上提供相互电绝缘的若干压电元件。

2.根据权利要求1所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述元件以阵列配置，相邻元件之间具有电绝缘间隙。

3.根据权利要求1或2所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述元件沿着悬臂梁的长度设置。

4.根据权利要求3所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述梁设置有平衡或不平衡重量。

5.根据权利要求3或4所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述元件沿着所述梁的长度以端到端配置设置以用于梁运动的弯曲模式中的能量采集，其中在相邻元件之间具有绝缘间隙。

6.根据权利要求5所述的压电能量采集装置或致动器，其中，压电层被分割以提供2至30个相邻元件，优选地6至20个元件，最优选地20个元件。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述压电层利用在所述梁的纵向上延伸的绝缘间隙被分割或进一步分割，以用于梁振动的扭转模式中的能量采集。

8.根据权利要求7所述的压电能量采集装置或致动器，还包括用于同时和/或顺序地在梁振动的扭转和弯曲模式中采集电能的部件。

9.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，还包括用于在所述压电层中选择一个或多个所述片段或其集合来用于能量采集的部件。

10.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，基底/压电层厚度比大体上在1:1和2:1之间。

11.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，基底/压电层厚度比大体上为1:1或2:1。

12.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，基底材料是钢。

13.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述基底材料的厚度大体上在100-200微米范围内。

14.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述压电材料包括在两侧都涂布有薄的铝层的聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜。

15.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述压电层以以下方式被分段：至少所述压电材料的表面之一是电不连续的，以使得表面电流最小化。

16.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，所述压电元件中的一个或多个具有不规则几何形状。

17.根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或致动器，其中，至少所选择的压电元件具有不同的形状和/或大小。

18.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置的传感器。

19.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置的无线传感器。

20.根据权利要求18或19所述的传感器，还包括用于将电流施加至所述装置的压电层或其他压电元件以改变所述装置的刚度从而改变所述装置的自然谐振频率的部件。

21.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的压电能量采集装置或传感器的MEMS装置。

22.根据权利要求1-17中任一项所述的致动器，还包括用于将电流施加至所述装置的压电层或其他压电元件以使得所述装置或其一部分偏转的部件。