[发明专利]振动能量回收装置和振动源

说明书

本公开实施例提供的振动能量回收装置和振动源，所述振动能量回收装置包括：能量采集机构，用于采集振动源的振动能量，并将振动能量转换为交流电能，能量采集机构包括间距可调组件；工作频段调节机构，用于调节间距可调组件内各部件的相对间距，以此调节能量采集机构的工作频段；和能量处理模块，用于将能量采集机构采集的交流电能转换为直流电能后向负载输出。本公开实施例装置中，间距可调组件的等效刚度随振动源的振动不断变化，以实现宽频振动能量回收，且本公开实施例装置的使用范围广，可适用不同工作频段的振动能量的回收。

技术领域

本公开涉及能量回收技术领域，特别涉及一种振动能量回收装置和具有该振动能量回收装置的振动源。

背景技术

目前，振动能量回收装置大多为定刚度装置，固有频率恒定，工作频带较窄且无法调节，而日常生活中大多振动源的振动频率随时间变化，因此定刚度振动能量回收装置无法有效地回收此类变频振动源的振动能量，适应性较差。

发明内容

本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本公开第一方面实施例提供的可以实现工作频段调节功能的振动能量回收装置，包括：

能量采集机构，用于采集振动源的振动能量，并将所述振动能量转换为交流电能，所示能量采集机构包括间距可调组件；

工作频段调节机构，用于调节所述间距可调组件内各部件的相对间距，以此调节所述能量采集机构的工作频段；和

能量处理模块，用于将所述能量采集机构采集的所述交流电能转换为直流电能后向负载输出。

本公开第一方面实施例提供的振动能量回收装置，具有以下特点及有益效果：

本公开第一方面实施例提供的振动能量回收装置，通过改变间距可调组件中各部件的相对间距，改变能量采集机构的工作频段，可以依据振动源的振动频段，调节装置的工作频段，进行针对性的振动能量回收，相比其他工作频段无法改变的振动能量回收装置具有更强的适用性。

在一些实施例中，所述间距可调组件的等效刚度随振动源的振动变化。

在一些实施例中，所述能量采集机构包括与所述振动源连接的外壳，缠绕于所述外壳外侧壁的线圈和位于所述外壳内的所述间距可调组件，所述间距可调组件包括永磁体、压电片以及连接于所述永磁体和所述压电片之间的弹簧。

在一些实施例中，所述弹簧为变刚度弹簧。

在一些实施例中，所述外壳采用绝缘材料制成。

在一些实施例中，在所述外壳内设有至少一组所述间距可调组件；每组所述间距可调组件中，设有一个所述永磁体，仅在所述永磁体的一侧设置至少一个所述压电片，或者在所述永磁体的两侧分别设置至少一个所述压电片，在所述永磁体与各所述压电片之间分别连接一个所述弹簧，且每组所述间距可调组件中的所有弹簧构成变刚度弹簧。

在一些实施例中，所述工作频段调节机构包括至少一个螺栓，所述螺栓的一端穿过所述外壳的一端后与所述压电片连接，所述螺栓的另一端位于所述外壳外部，通过旋进或者旋出所述螺栓调节所述间距可调组件中各部件的相对间距。

在另一些实施例中，所述外盖一端为敞口端，所述工作频段调节机构包括与所述外壳一端通过螺纹配合的端盖，所述端盖与所述压电片相接触，通过旋进或者旋出所述端盖调节所述间距可调组件中各部件的相对间距。

本公开第二方面实施例提供的振动源，该车辆包括根据本公开第一方面任一实施例提供的振动能量回收装置。

附图说明

图1为本公开第一方面实施例提供的振动能量回收装置的实施例1的外部三维视图。

图2为图1所示振动能量回收装置的解剖三维视图。