[发明专利]一种微振动高效能量收集与转换装置

说明书

本发明一种微振动高效能量收集与转换装置，属于微振动高效能量收集与转换装置技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种可以收集环境中电磁波能量，并将其转化成电能为用电器供电的微振动高效能量收集与转换装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括振动能量收集压电装置、多倍压整流滤波装置、能量存储装置、电压输出调节装置，所述振动能量收集压电装置的输出端与多倍压整流滤波装置相连，多倍压整流滤波装置的输出端与能量存储装置相连，所述能量存储装置的输出端与电压输出调节装置相连；本发明安装应用于传感器电源。

技术领域

本发明一种微振动高效能量收集与转换装置，属于微振动高效能量收集与转换装置技术领域。

背景技术

随着物联网技术的快速发展，无线传感网络设置在各式各样的环境中，而传感器的工作需要电源提供能量，在一定环境中，传感器电源因电量问题而频繁更换是一个非常麻烦的问题，这将提高整个传感器系统的维护和运行成本，如果不能保证传感器长时间稳定的供电，由于没有设置额外的风能与太阳能等辅助电源装置，会导致整个系统停止工作；目前传感器趋向于低功耗、智能化、无源供电发展，我们身处电磁波环境中，可以考虑通过收集环境中的电磁能量来为传感器提供电源能量；即使在供电方便的环境中，收集电磁波转化为电能为传感器供电也是一种节能环保的方式，这样可以不依赖传统发电，减小或消灭火力发电对环境的影响；但目前受制于硬件限制，使用的电磁波收集与转换装置通常为大型复杂机构，成本高，不便于普及。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种可以收集环境中电磁波能量，并将其转化成电能为用电器供电的微振动高效能量收集与转换装置；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种微振动高效能量收集与转换装置，包括：振动能量收集压电装置、多倍压整流滤波装置、能量存储装置、电压输出调节装置，所述振动能量收集压电装置的输出端与多倍压整流滤波装置相连，多倍压整流滤波装置的输出端与能量存储装置相连，所述能量存储装置的输出端与电压输出调节装置相连；

所述多倍压整流滤波装置的电路结构为：

所述振动能量收集压电装置的输出火线端与电容C1的一端相连，所述电容C1的另一端并接电感L1的一端后与电容C2的一端相连，所述电容C2的另一端依次并接二极管D1的正极，二极管D2的负极后与电容C4的一端相连，所述电容C4的另一端依次并接二极管D3的正极，二极管D4的负极，二极管D6的负极后与二极管D5的正极相连，所述二极管D6的正极与二极管D7的负极相连；

所述二极管D5的负极依次并接二极管D7的负极，有极电容C6的正极，电容C7的一端后与电感L2的一端相连，所述电感L2的另一端并接电容C8的一端后与电感L3的一端相连，所述电感L3的另一端并接电容C9的一端后与电阻R1的一端相连。

所述能量存储装置的电路结构为：

所述电阻R1的另一端依次并接稳压二极管D9的负极，电阻R2的一端，二极管D11的正极后与二极管D10的正极相连，所述电阻R2的另一端与有极电容C10的正极相连，所述二极管D10的负极并接二极管D12的正极后与电池组B1的正极相连。

所述电压输出调节装置的电路结构为：

所述二极管D12的负极依次并接二极管D11的负极，二极管D13的正极，三极管VT2的发射极后与三极管VT1的集电极相连，所述三极管VT1的发射极并接可调电阻W的一端后与负载正极输出端相连；

所述二极管D13的负极并接三极管VT2的基极后与电阻R3的一端相连，所述三极管VT2的集电极并接三极管VT1的基极后与稳压器T1的阴极相连，所述稳压器T1的参考极与可调电阻W的可调端相连；