[发明专利]多稳态振动能量俘获结构

摘要

本发明公开了一种多稳态振动能量俘获结构，包括支座，支座上部和底部分别安装有夹板和滑槽；其中，夹板包括左夹板和右夹板，悬臂梁通过螺栓固定于左夹板与右夹板之间，悬臂梁端部连接有端部永磁铁；滑槽侧面设有延长孔，滑槽内安装有磁铁容器，底部永磁铁安装于磁铁容器内。本发明通过引入非线性磁力实现多稳态效应，有效提高了能量俘获效率和能量俘获器的工作频带。通过在滑槽中安装若干底部永磁铁引入非线性磁力，利用非线性磁力产生多稳态效应，在外界激励作用下，悬臂梁发生振动，悬臂梁振动过程中，基于正压电效应，将振动能量转化为电能。本发明易于实现和调整多稳态结构，能够有效地提高能量俘获效率以及拓宽能量俘获器的工作频带。

主权项

1.一种多稳态振动能量俘获结构，其特征在于：包括支座、夹板、悬臂梁、滑槽、端部永磁铁、N个底部永磁铁和N个磁铁容器,N≥3；所述支座用于固定和支撑整个装置，所述滑槽水平固定于所述支座上；所述滑槽为中空且上端开口的长方体结构，其开口端的两个相对长边为凹弧面；所述底部永磁铁为块状结构，安装于所述磁铁容器内，并通过磁铁容器沿所述滑槽凹弧面固定于开口端；所述悬臂梁通过所述夹板竖直固定于所述支座上、并位于所述滑槽正上方的中心处，其顶端与夹板固定连接，末端固定有端部永磁铁；所述端部永磁铁与所述滑槽内的底部永磁铁相对设置，即相对面为相同极性能够产生斥力，保证所述悬臂梁振动时其末端的端部永磁铁与滑槽凹弧面的距离保持不变，进一步与各底部永磁铁的距离相同；所述悬臂梁表面附有压电材料，振动时通过正压电效应将振动能量转化为电能。