[发明专利]框架式碰撞发电装置及无线传感装置在审
申请号: | 202310000160.5 | 申请日: | 2023-01-02 |
公开(公告)号: | CN116131659A | 公开(公告)日: | 2023-05-16 |
发明(设计)人: | 王路;段从升;赵立波;李敏;高文迪;韩香广;夏勇;陈瑶;李支康;朱楠;王久洪;王永录;蒋庄德 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | H02N2/18 | 分类号: | H02N2/18;H02J7/32;H02J7/34 |
代理公司: | 北京信宇创知识产权代理事务所(普通合伙) 16121 | 代理人: | 汪学品 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 框架 碰撞 发电 装置 无线 传感 | ||
1.一种框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述框架式碰撞发电装置包括:外壳、内壳、振动片、压电发电件、质量块以及电源管理模块;
所述外壳具有第一容纳腔,所述振动片的一端固定在所述第一容纳腔的腔壁上,所述内壳固定在所述振动片上;
所述内壳具有第二容纳腔,所述压电发电件的一端固定在所述第二容纳腔的腔壁上,所述质量块连接在所述压电发电件的另一端,所述电源管理模块位于所述第一容纳腔或所述第二容纳腔中,所述电源管理模块与所述压电发电件电连接,所述电源管理模块用于与待供电件电连接;
在所述外壳晃动的情况下,所述振动片带动所述内壳振动,以使所述压电发电件晃动,且所述压电发电件弯曲以产生电能,所述电能传递至所述电源管理模块。
2.根据权利要求1所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述框架式碰撞发电装置还包括限幅组件,所述限幅组件固定在所述第二容纳腔的内壁上,所述限幅组件用于限制所述质量块的晃动幅度,以限制所述压电发电件的压缩幅度。
3.根据权利要求2所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述限幅组件包括第一限幅器、第二限幅器;
所述第一限幅器以及所述第二限幅器均固定于所述第二容纳腔的内壁上,且所述第一限幅器与所述第二限幅器间隔分布,部分所述质量块位于所述第一限幅器与所述第二限幅器之间。
4.根据权利要求1所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述框架式碰撞发电装置还包括供电接口;
所述供电接口固定在所述外壳上,且所述供电接口与所述电源管理电路电连接,所述供电接口用于与所述待供电件连接。
5.根据权利要求1所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,部分所述内壳固定在所述振动片的另一端。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述电源管理模块包括电流转换模块以及锁闭模块;
所述电流转换模块以及所述锁闭模块电连接,且所述电流转换模块与所述压电发电件电连接,所述锁闭模块用于与所述待供电件电连接;
所述电流转换模块用于将所述压电发电件产生的交流电转换为直流电,所述锁闭模块用于在传递至所述锁闭模块的电流小于电流阈值时,处于关闭状态,在传递至所述锁闭模块的电流大于或等于电流阈值时,处于导通状态,以使电流稳定传递至待供电件;或者所述锁闭模块用于在传递至所述锁闭模块的电压小于电压阈值时,处于关闭状态,在传递至所述锁闭模块的电压大于或等于电压阈值时,处于导通状态,以使电压稳定传递至待供电件。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述框架式碰撞发电装置还包括储能模块;
所述储能模块包括储能电容以及电池,所述储能电容以及所述电池均与所述电源管理模块电连接,所述储能电容以及所述电池均用于与所述待供电件电连接,所述电源管理模块用于将电能传递至所述电容和/或所述电池,以使所述电容和/或所述电池对所述待供电件供电。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述振动片的刚度小于所述压电发电件的刚度。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的框架式碰撞发电装置,其特征在于,所述振动片为压电发电层,所述压电发电层上设置有检测件,所述检测件用于检测所述压电发电层产生的电流。
10.一种无线传感装置,其特征在于,所述无线传感装置包括传感器以及权利要求1-9中任一项所述的框架式碰撞发电装置;
所述传感器与所述电源管理模块电连接。
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