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公开(公告)号：CN113746371A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110998561.5
申请日：2021-08-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种叠层阵列简支梁压电振动能量收集器及能量收集方法，能量收集器，包括框架、共质量块和压电双晶片，共质量块设置于框架的轴心，共质量块上在其相对的两侧分别连接相同数量的压电双晶片，共质量块同一侧的压电双晶片分布于共质量块的不同厚度上，共质量块两侧的压电双晶片分别一一相对设置；压电双晶片的两端分别与共质量块和框架连接。本发明叠层阵列简支梁压电振动能量收集器，由于简支梁横向振动占用限幅间距对于叠层是共享的，因此封装体积小，发电能量密度高。共用质量块的叠层阵列压电输出相位一致，可直接串联或并联，从而实现不同的输出电压，适应接口电路输入电压范围。
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公开(公告)号：CN111537396B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202010335079.9
申请日：2020-04-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种多操作模式的压电黏度传感器芯片及其工作方法和制备方法，包括硅基底和硅微悬臂梁谐振器。通过MEMS工艺使硅微谐振悬臂梁结构覆盖有低应力氮化铝压电薄膜，双压电电极既可用于通入一定频率的交变电压并利用逆压电效应产生压电驱动力，也可将硅微悬臂梁谐振器的振动信号通过压电效应转化为可检测电压信号，四根压阻梁上的四个敏感压阻条通过压阻衔接梁上的金属引线构成惠斯通全桥，用于检测谐振应力并将其转化为电压信号输出，通过压电激励方式可以得到悬臂梁谐振器的面内振动模态，振动电信号的输出采用压电与压阻双检测模式，该黏度传感器芯片在流体中具备高品质因子，能够显著提升流体黏度的适用范围与测量精度。
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公开(公告)号：CN110518831B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910721415.0
申请日：2019-08-06
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种面内双向振动体PZT能量收集器，包括外框架、L型压电悬臂梁、质量块、电极和封装外壳，外框架的形状为环形，L型压电悬臂梁和质量块设置于外框架的内圈，L型压电悬臂梁的一端与外框架连接，另一端与质量块连接；L型压电悬臂梁的内侧和外侧均设有电极，电极的一端延伸至封装外壳外部。L型压电悬臂梁上靠近外框架中心的一侧为L型压电悬臂梁内侧，远离外框架中心的一侧为L型压电悬臂梁外侧。本发明的面内双向振动体PZT能量收集器能够实现双向振动能量收集，其制备工艺简单，适合批量化生产。
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公开(公告)号：CN111537396A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010335079.9
申请日：2020-04-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种多操作模式的压电黏度传感器芯片及其工作方法和制备方法，包括硅基底和硅微悬臂梁谐振器。通过MEMS工艺使硅微谐振悬臂梁结构覆盖有低应力氮化铝压电薄膜，双压电电极既可用于通入一定频率的交变电压并利用逆压电效应产生压电驱动力，也可将硅微悬臂梁谐振器的振动信号通过压电效应转化为可检测电压信号，四根压阻梁上的四个敏感压阻条通过压阻衔接梁上的金属引线构成惠斯通全桥，用于检测谐振应力并将其转化为电压信号输出，通过压电激励方式可以得到悬臂梁谐振器的面内振动模态，振动电信号的输出采用压电与压阻双检测模式，该黏度传感器芯片在流体中具备高品质因子，能够显著提升流体黏度的适用范围与测量精度。
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公开(公告)号：CN111313756A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010239455.4
申请日：2020-03-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开一种机械整流式压电悬臂梁振动能量收集器，能量收集器包括底座、固定于底座的固支端、固支于固支端的压电悬臂梁、附加在压电悬臂梁尖端的质量块以及电极支架，质量块的上下表面分别设置有上活动电极和下活动电极，上活动电极和下活动电极分别与压电悬臂梁的两个引线连接；电极支架固定于底座上，电极支架上从上至下设置有上固定电极、中固定电极和下固定电极，上固定电极位于上活动电极的上方，中固定电极位于上活动电极和下活动电极之间，下固定电极位于下活动电极的下方，上固定电极和下固定电极相连。本发明能够使振动产生的压电交变电流通过机械整流器转换为直流电，避免了传统电子整流器的压降。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110492787A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910730976.7
申请日：2019-08-08
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开一种均布应力压电简支梁振动能量收集器及能量收集方法，包括外壳以及封装于外壳内的压电简支梁和两个圆弧形质量块，两个圆弧形质量块对称设置于压电简支梁的上下两侧并连接为一体结构，两个圆弧形质量块朝向压电简支梁的一侧均为圆弧面，两个圆弧形质量块圆弧面的顶部将压电简支梁夹紧；两个圆弧形质量块的两端分别延伸至压电简支梁两端的端部。本发明均布应力压电简支梁振动能量收集器的谐振器件在谐振过程中，圆弧形质量块的圆弧面能够限制压电简支梁的最大弯曲振型，压电简支梁能够与圆弧形质量块的圆弧面紧贴，使得压电简支梁形成了等应力弯曲梁。因此能够使压电简支梁整体应力最大化，接近压电材料最大许用应力，提高压电能量输出。
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公开(公告)号：CN117175972A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311140439.X
申请日：2023-09-05
Applicant: 国网智能电网研究院有限公司 , 西安交通大学 , 国网北京市电力公司
Abstract: 本发明涉及发电技术领域，具体涉及一种带有回折梁的宽频振动取能装置及无线传感系统，带有回折梁的宽频振动取能装置包括：支撑件具有腔体；压电发电件两端分别与支撑件内相对两侧壁连接；压电发电件将腔体分隔为第一腔体和第二腔体；多个质量块分别位于第一腔体内和第二腔体内；质量块一端通过一组回折梁单元与支撑件内侧壁连接；质量块在支撑件晃动时，撞击压电发电件，产生电能；本申请利用质量块谐振频率的不同，激发宽频非线性的振动频率，压电发电件在宽频范围内持续产生电能；压电发电件可以沿两个方向受力弯曲，且可以避免压电发电件单面受压，防止损坏，延长压电发电件的使用寿命。
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公开(公告)号：CN116131659A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310000160.5
申请日：2023-01-02
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本申请实施例提供了一种框架式碰撞发电装置及无线传感装置。该框架式碰撞发电装置包括：外壳、内壳、振动片、压电发电件以及质量块；外壳具有第一容纳腔，振动片的一端固定在第一容纳腔的腔壁上，内壳固定在振动片上；内壳具有第二容纳腔，压电发电件的一端固定在第二容纳腔的腔壁上，质量块连接在压电发电件的另一端，电源管理模块位于第一容纳腔或第二容纳腔中，电源管理模块与压电发电件电连接，电源管理模块用于与待供电件电连接；在外壳晃动的情况下，振动片带动内壳振动，以使压电发电件晃动，且压电发电件弯曲以产生电能，电能传递至电源管理模块。
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公开(公告)号：CN115864895A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211443148.3
申请日：2022-11-17
Applicant: 西安交通大学 , 国网智能电网研究院有限公司 , 国网北京市电力公司
Abstract: 本申请实施例提供了一种发电装置及检测系统。该发电装置包括：第一固定件、第二固定件、浮板组件、压电发电件以及电源管理模块；第一固定件以及第二固定件均固定在浮板组件上，第一固定件与第二固定件间隔分布；压电发电件的第一端与第一固定件连接，压电发电件的第二端与第二固定件连接，压电发电件的第一端或第二端与电源管理模块电连接，电源管理模块用于与检测器件电连接，浮板组件用于在液面上漂浮；在浮板组件漂浮在液面的情况下，浮板组件带动第一固定件以及第二固定件晃动，以使压电发电件弯曲产生电能，电能传递至电源管理模块。
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公开(公告)号：CN115378299A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210949947.1
申请日：2022-08-09
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种斜面限幅可调频压电悬臂梁微型振动能量收集器及其工作方法，压电谐振器设置于封装外壳内，封装外壳设置于PCB底板上；压电悬臂梁一端固支于封装外壳上，压电悬臂梁由端与质量块底边内侧中部连接；封装外壳内腔在质量块上下两侧均设有限幅器，限幅器用于对质量块靠近压电悬臂梁固支端一端进行限幅；封装外壳能够对质量块远离压电悬臂梁固支端一端进行限幅；质量块底边外侧设有第一永磁体，封装外壳内腔在与第一永磁体正对位置设有第二永磁体，封装外壳与第二永磁体之间通过调节机构连接，调节机构用于调节第二、第一永磁体间距。本发明具有两个限幅点构成斜面限幅结构能够防止过载同时进行碰撞拓频，利用磁力耦合进行谐振频率调整。
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