[发明专利]一种压电式多向振动能量收集装置

摘要

本发明提出了一种压电式多向振动能量收集装置，用于解决现有压电式能量收集装置存在的收集方向单一和频带宽度窄的技术问题，包括固定座、设置在固定座上的支架、内梁、外梁、弹性元件、支撑杆、环形元件、第一磁性块和第二磁性块；内梁包括第一弹性基板、粘贴在第一弹性基板固定端的第一压电片和粘贴在第一压电片上的第一电极；外梁包括第二弹性基板、粘贴在第二弹性基板固定端的第二压电片和粘贴在第二压电片上的第二电极；第二弹性基板固定在支架上，第一弹性基板、弹性元件和支撑杆位于第二弹性基板的缺口内，且第一弹性基板与第二弹性基板垂直；第一弹性基板的固定端与弹性元件的自由端固定，并通过环形元件悬挂在支撑杆的自由端。

主权项

1.一种压电式多向振动能量收集装置，其特征在于，包括固定座(1)、设置在固定座(1)上的支架(2)、内梁(3)、外梁(4)、弹性元件(5)、支撑杆(6)、环形元件(7)、第一磁性块(8)和第二磁性块(9)，其中：所述内梁(3)，包括第一弹性基板(31)、粘贴在第一弹性基板(31)固定端一端板面上的第一压电片(32)和粘贴在第一压电片(32)上的第一电极(33)；所述第一弹性基板(31)采用轻质导电矩形板材；所述第一压电片(32)采用具有正压电效应的材料；所述第一电极(33)采用金属导电材料，用于输出第一压电片(32)产生的电能；所述外梁(4)，包括第二弹性基板(41)、粘贴在第二弹性基板(41)固定端一端板面上的第二压电片(42)和粘贴在第二压电片(42)上的第二电极(43)；所述第二弹性基板(41)采用轻质导电矩形板材，其固定端设置有矩形缺口，形成U型结构；所述第二压电片(42)采用具有正压电效应的材料；所述第二电极(43)采用金属导电材料，用于输出第二压电片(42)产生的电能；所述第二弹性基板(41)固定在支架(2)上，用于在外界环境振动条件下产生偏离平衡位置的y方向的振动，并通过第二压电片(42)将其转化为电能；所述弹性元件(5)固定在支架(2)上位于第二弹性基板(41)的缺口处，用于感知外界环境在x方向的振动能，并将其传递给内梁(3)；所述支撑杆(6)固定在支架(2)上，且位于弹性元件(5)的上方；所述第一弹性基板(31)位于第二弹性基板(41)的缺口内，且与第二弹性基板(41)垂直，该第一弹性基板(31)的固定端与弹性元件(5)的自由端固定，并通过环形元件(7)悬挂在支撑杆(6)的自由端，用于在外界环境振动条件下产生偏离平衡位置的z方向的振动，并通过第一压电片(32)将其转化为电能；所述第一磁性块(8)固定在第一弹性基板(31)的自由端，用于调节内梁(3)的谐振频率；所述第二磁性块(9)固定在第二弹性基板(41)的自由端，用于调节外梁(4)的谐振频率，并实现与第一磁性块(8)之间的磁耦合。