[实用新型]一种新型的振动能量收集装置

说明书

本实用新型公开了一种新型的振动能量收集装置，包括压电悬臂梁；与压电悬臂梁连接的能量收集存储电路；能量收集存储电路包括基于LTC3588‑1芯片集成的电能存储单元和整流单元；压电悬臂梁与PZ1引脚和PZ2引脚串联连接；电能存储单元包括串联连接在CAP引脚及地脚间的第一电容和第二电容，第一电容和第二电容的公共端接VIN引脚；包括串联连接的第三电容和第四电容，再并联于第二电容两端；整流单元包括分别并联连接在第三电容和第四电容两端的第一稳压二极管和第二稳压二极管；VOUT引脚接传感器节点。本实用新型实现了通过将振动能转换成电能并且存储起来，并为无线传感器节点提供能量，降低了更换电池的频率及更换成本。

技术领域

本实用新型涉及能量收集的技术领域，具体涉及一种新型的振动能量收集装置。

背景技术

目前，电厂发电设备的状态监测系统基本上是建立在有线监测的基础上的。有线监测的方式会受到布线方式、供电方式、安装场所以及维修等方面的约束，有些设备也是用有线监测的方式无法完成的，比如旋转机械的转动部分的状态监测以及大电流和高电压设备的状态监测等，有线监测的方式也不能保证数据实时、可靠和完整的传输，这样就会妨碍人们对发电设备运行状态进行评估、判断和决策。

传统的有线监测方式是将多个传感器布置在被测区域，每一个传感器配一根线，接到监控设备上。要实现这个过程，必须花费很大的人力去布置传感器，而且要求安装人员要无差错的给每个传感器配线，布线一定要合理，并且要防止数据传输线在监测的过程中不会被人为破坏。

无线传感器节点工作在高温、高压的恶劣环境中，通常需要有独立的电源为其供电，目前一般采用电池供电，而电池的又受到使用寿命的限制。在很多需要电池供电的地方，频繁的更换电池不但增加了使用费用，而且更换下来的电池会造成环境的污染。

有鉴于此，亟需提供一种可有效收集传感节点所处周围环境中的能量，使其转换成电能存储，并可为无线传感器节点长期提供能量的振动能量收集装置。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供了一种新型的振动能量收集装置，包括压电悬臂梁；与压电悬臂梁连接的能量收集存储电路；

所述能量收集存储电路包括基于LTC3588-1芯片集成的电能存储单元和整流单元；

所述压电悬臂梁与PZ1引脚和PZ2引脚串联连接；

所述电能存储单元包括串联连接在CAP引脚及地脚间的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容的公共端接VIN引脚；还包括串联连接的第三电容和第四电容，且串联连接的第三电容和第四电容再并联于所述第二电容两端；

所述整流单元包括分别并联连接在所述第三电容和第四电容两端的第一稳压二极管和第二稳压二极管；VOUT引脚接传感器节点。

在上述方案中，所述压电悬臂梁包括呈“S”型的基板，所述基板的固定端与末端同侧上表面分别设置压电片和质量块；所述压电片两端分别通过导线与所述PZ1引脚和PZ2引脚连接。

在上述方案中，所述第三电容和第四电容为电压5.5V、电容4F的超级电容。

在上述方案中，所述第一稳压二极管和第二稳压二极管的电压为5.6V。

在上述方案中，所述压电片和质量块与所述基板等宽设置。

在上述方案中，所述压电片设置于远离所述基板的固定端端部10mm处。

在上述方案中，所述基板的宽度为10mm，厚度为1.5mm，弯折形成的间隙宽度为2mm。

在上述方案中，所述压电悬臂梁的长度为70mm，宽度为34mm；

所述压电片的长度为40mm，厚度为0.7mm；