[发明专利]一种集成自适应机械开关的压电能量回收装置有效
| 申请号： | 201810397669.7 | 申请日： | 2018-04-28 |
| 公开（公告）号： | CN108540013B | 公开（公告）日： | 2019-10-01 |
| 发明（设计）人： | 刘伟群;秦刚;张爽;袁忠鑫;祝乔 | 申请（专利权）人： | 西南交通大学 |
| 主分类号： | H02N2/18 | 分类号： | H02N2/18 |
| 代理公司： | 成都虹盛汇泉专利代理有限公司 51268 | 代理人： | 王伟 |
| 地址： | 610031 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种集成自适应机械开关的压电能量回收装置，包括支撑底座、夹具、压电悬臂梁集能器、幅值检测机构、系统接口电路和能量管理单元；集能器包括压电元件、悬臂梁、第一质量块；幅值检测机构包括开关悬臂梁、轻弹簧、第二质量块；系统接口电路分别通过导线与压电元件和能量管理单元相连，系统接口电路分别通过导线与第一质量块和轻弹簧的接触点连接。本发明采用了同步开关电感回收技术(SSHI)，克服了原有电子开关需要额外的电子元件控制且消耗电能和机械开关不能适应振幅变化在幅值的正负极值处自动闭合的缺点；结构简单、可靠，能量回收效率和输出电能平均功率均高于普通同步开关切换能量回收装置，具有广泛的运用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 系统接口电路 机械开关 质量块 压电能量回收装置 能量管理单元 同步开关 压电元件 集能器 轻弹簧 自适应 电感 夹具 电子元件控制 能量回收效率 能量回收装置 压电悬臂梁 电子开关 开关悬臂 平均功率 输出电能 振幅变化 支撑底座 自动闭合 接触点 悬臂梁 消耗 回收 | ||
【主权项】：
1.一种集成自适应机械开关的压电能量回收装置，其特征在于：包括支撑底座(1)、用于固定压电悬臂梁集能器和幅值检测机构的夹具、压电悬臂梁集能器、幅值检测机构、系统接口电路和能量管理单元；所述夹具包括依次设置在支撑底座(1)上的第一夹具(2)、第二夹具(3)、第三夹具(4)和第四夹具(5)；其中，第一夹具(2)和第四夹具(5)形状相同且对称设置，第二夹具(3)和第三夹具(4)形状相同且对称设置；所述压电悬臂梁集能器包括压电悬臂梁(7)、压电元件(6)和第一质量块(10)，压电悬臂梁(7)一端固定在第二夹具(3)与第三夹具(4)之间，压电悬臂梁(7)靠近夹具一端的侧面上紧贴有压电元件(6)；所述幅值检测机构包括两个悬臂梁(8)、轻弹簧(9)、第二质量块(11)，两个悬臂梁(8)分别固定在第一夹具(2)与第二夹具(3)、第三夹具(4)与第四夹具(5)之间；压电悬臂梁(7)的两个侧面分别设有一个第一质量块(10)；悬臂梁(8)朝向压电悬臂梁(7)一侧与第一质量块(10)相对应的位置设有轻弹簧(9)，轻弹簧(9)与第一质量块(10)能够相互接触；悬臂梁(8)背向压电悬臂梁(7)的一侧与轻弹簧(9)相对应的位置设有第二质量块(11)；第一质量块(10)和对应的轻弹簧(9)组成系统接口电路的机械开关，第一质量块(10)和对应的轻弹簧(9)分别作为该机械开关的两个电极；所述系统接口电路和能量管理单元安装在支撑底座(1)上，系统接口电路分别通过导线与压电元件(6)、能量管理单元和机械开关连接。
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