[发明专利]一种利用磁通转向提高发电效率的微型振动能量采集装置

权利要求书

1.一种利用磁通转向提高发电效率的微型振动能量采集装置，包括：基底、绝缘层、感应线圈绕组、永磁体、软磁铁芯、左侧软磁、右侧软磁、软磁摆臂和软磁振子，其特征在于：永磁体布置在基底下，永磁体上表面与基底下表面平齐，位于感应线圈绕组下；绝缘层位于基底上；感应线圈绕组固定在绝缘层中；位于感应线圈绕组两侧的左侧软磁和右侧软磁固定在绝缘层中，与永磁体N、S极分别相连；感应线圈绕组的软磁铁芯位于永磁体中央，软磁铁芯的下半部分位于绝缘层中，上半部分高出绝缘层；软磁摆臂与软磁铁芯上半部分相连；软磁振子位于软磁摆臂末端。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述永磁体，形状为立方体或圆柱体，磁极位于永磁体左侧和右侧，永磁体固定于基底下，永磁体上表面与基底下表面平齐，工作过程中相对于基底不动。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述软磁铁芯为立方体或圆柱体，位于永磁体中间，连接永磁体穿过感应线圈绕组中央。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，左侧软磁和右侧软磁分别位于永磁体两端，在工作过程中与软磁振子进行磁传导，使得磁路闭合，永磁体两端的软磁的尾部的面积增大，以便与软磁振子有效进行磁传导。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述软磁摆臂为悬臂梁，与软磁铁芯连接，悬空于绝缘层上方。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，所述软磁摆臂，长度为1-10毫米，宽度为10-50um，厚度为30-100微米，厚宽比保证在5:1以上，保证悬臂梁以欧拉梁的形式振动，沿工作平面振动方向工作，不出现其它方向的振动或扭转。

7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征是，所述软磁振子为立方体或圆柱体，无论是N极还是S极对于软磁振子的作用力大小相等，方向相反。

8.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征是，所述软磁摆臂在外界环境振动与失衡磁力共同作用下在左侧软磁和右侧软磁间发生双稳态振动。

9.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征是，所述永磁体与软磁构成的回路，使得振动过程中，通过感应线圈绕组中的磁通量不仅大小发生变化、而且方向发生反转，并且闭合回路使得磁力线更加集中。

10.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征是，所述的感应线圈绕组，固定于绝缘层中，工作过程中相对于基底不动，由方形或圆形的多层多匝螺旋金属铜线圈按螺旋渐开的方式组合构成，线圈的高度、线宽、匝与匝之间的距离都在10微米-30微米范围内。