[实用新型]一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器

说明书

本实用新型公开了一种基于连杆结构的电磁‑摩擦复合式振动能量采集器，包括摩擦单元和电磁单元，摩擦单元包括端盖、转动副、长连杆、短连杆、摩擦推板、连接杆和外壳，电磁单元包括小凸台、磁感应线圈、悬浮圆柱形磁铁、下固定圆柱形磁铁、中间框架和上固定圆柱形磁铁，外壳的顶部位置设置有端盖，端盖底部左右两侧位置对称安装有转动副，两组转动副内部均通过轴承转动连接有短连杆，两组短连杆的底部位置均通过轴承转动连接有长连杆，两组长连杆底部位置通过轴承转动连接有小凸台。该基于连杆结构的电磁‑摩擦复合式振动能量采集器采用电磁‑摩擦复合的能量采集方式，克服单一微能量采集结构采集能量频带窄的缺点，所用连杆结构承载能力大。

技术领域

本实用新型涉及振动能量采集器技术领域，具体为一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器。

背景技术

近年来随着无线传感器网络、微电子技术飞速发展，日常电子设备及其电路系统向着微型化、低耗化形态演变，微型电子设备是便携式的，但在野外、无人区、被测物体内部等应用环境工作条件苛刻，其能源动力主要依赖于其自身携带的能源设备，传统电池是这类小型低能耗、便携式电子设备运用的主要能源，传统电池受到其寿命、本身存储容量、质量、体积等因素的限制，需要周期性地进行更换或充电，为了实现微电子设备能够长时间不间断的供电，采用能够吸收周围环境能量的自供电装置来取代传统电池的方法具有很高的研究价值，其中，振动能是环境中广泛存在且获取方便的一种能源；

目前研究的振动能量采集器主要有静电式、压电式和电磁式三种：

现有的电磁式能量转换方式灵敏度低，结构笨重；静电式能量转换方式较依赖于外部电源；压电式能量转换方式换能效率低，单独应用都无法满足终端设备的耗能需求等问题，在能量转换方式的复合应用、减小换能结构体积、提高换能效率和增加储电装置等方面还有改进和研究的空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器，包括摩擦单元，所述摩擦单元包括端盖、转动副、长连杆、短连杆、摩擦推板、连接杆和外壳，所述外壳的顶部位置设置有端盖，所述端盖底部左右两侧位置对称安装有转动副，两组所述转动副内部均通过轴承转动连接有短连杆，两组所述短连杆的底部位置均通过轴承转动连接有长连杆，两组所述长连杆的顶部位置均通过轴承转动连接有摩擦推板，两组所述摩擦推板内腔相互远离一侧侧壁的顶部位置对称焊接有连接杆。

优选的，上述一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器中，还包括电磁单元，所述电磁单元包括小凸台、磁感应线圈、悬浮圆柱形磁铁、下固定圆柱形磁铁、中间框架和上固定圆柱形磁铁，两组所述长连杆底部位置通过轴承转动连接有小凸台，所述小凸台内腔底部的中间位置处通过环氧树脂粘贴有上固定圆柱形磁铁，所述外壳底部中间位置处通过环氧树脂镶嵌粘贴有下固定圆柱形磁铁，所述外壳内腔底部的中间位置处固定有中间框架，所述中间框架的外部缠绕有磁感应线圈，所述中间框架的内腔位置设置有悬浮圆柱形磁铁。

基于上述技术特征，便于大幅加大输出功率。

优选的，上述一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器中，所述外壳左右两侧壁的顶部位置对称焊接有螺管，所述端盖顶部左右两侧均设置有贯穿端盖并分别与两组螺管螺纹连接的螺栓。

基于上述技术特征，便于拆卸固定端盖。

优选的，上述一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器中，所述磁感应线圈设置有两组，且两组磁感应线圈分别缠绕在中间框架外部的上下两端位置。

基于上述技术特征，便于提高空间的合理性，并保证精度。

优选的，上述一种基于连杆结构的电磁-摩擦复合式振动能量采集器中，所述外壳内壁和摩擦推板的外壁分别粘贴有得失电子能力不同的摩擦材料。