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公开(公告)号：CN102170248A
公开(公告)日：2011-08-31
申请号：CN201110109272.1
申请日：2011-04-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于二自由度压电振子的环境振动能量采集装置，该装置分为能量转换和功率调理两部分，能量转换装置中含压电材料的振动机构响应基座传递的环境振动，把振动的机械能转换为电能；功率调理电路将电能提取、调理后累积储存。振动机构由两个上下平行固定于基座的单自由度悬臂梁结构压电振子和一根垂直连接振子质量块的弹簧构成，两振子的梁厚与质量块重量均不同，形成一阶与二阶谐振频率相邻的宽频谐振二自由度系统。功率调理电路由低功耗的同步电荷转移电路模块、电荷汇集电容、可控电压阈值DC/DC转换模块和储能器件组成。该装置谐振响应频带较宽、功耗低且完全不需外部供电，因而效率高，适用于自供电或从环境补给电能的设备。
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公开(公告)号：CN102170248B
公开(公告)日：2013-11-06
申请号：CN201110109272.1
申请日：2011-04-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于二自由度压电振子的环境振动能量采集装置，该装置分为能量转换和功率调理两部分，能量转换装置中含压电材料的振动机构响应基座传递的环境振动，把振动的机械能转换为电能；功率调理电路将电能提取、调理后累积储存。振动机构由两个上下平行固定于基座的单自由度悬臂梁结构压电振子和一根垂直连接振子质量块的弹簧构成，两振子的梁厚与质量块重量均不同，形成一阶与二阶谐振频率相邻的宽频谐振二自由度系统。功率调理电路由低功耗的同步电荷转移电路模块、电荷汇集电容、可控电压阈值DC/DC转换模块和储能器件组成。该装置谐振响应频带较宽、功耗低且完全不需外部供电，因而效率高，适用于自供电或从环境补给电能的设备。
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公开(公告)号：CN102495914A
公开(公告)日：2012-06-13
申请号：CN201110335642.3
申请日：2011-10-31
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种实现宽频响应的二自由度压电振子的设计方法，包括以下步骤：步骤1：以预期频带的上下限分别作为两个单自由度悬臂梁的固有频率初值，确定两个单自由度悬臂梁的弹性系数k1、k2以及两个单自由度悬臂梁压电振子的质量m1、m2；步骤2：根据对二自由度振子的一阶和二阶谐振频率的预期比值确定连接弹簧的弹性系数k3的初值；步骤3：基于上述参数，建立二自由度压电振子的有限元模型，在频带和结构尺寸及材料特性的共同约束下，以输出功率最大为目标，调整振子的压电层厚、悬臂梁厚、质量块大小和连接弹簧的弹性系数这4种参数。本方法能在保持高效率能量转换的前提下，实现二自由度压电振子的宽频响应。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101980108B
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201010528058.5
申请日：2010-11-01
Applicant: 中南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本发明公开了可分解为单自由度遥操作装置的二自由度虚拟力反馈装置，4根圆立柱连接面板和底板形成大台架，大力矩电机垂直固联于面板下；装有力和加速度传感器的大单摆臂经第一联轴套固联于大力矩电机转轴上端，该转轴下端接角位移传感器；下接圆立柱的4根短立柱支撑由4根小立柱连接小面板和基座板形成的小台架，小力矩电机安装在位于小台架下方的小面板上，大、小力矩电机的轴心线重合；摩擦传动轮经第三联轴套固联于小力矩电机转轴；类似大单摆臂的小单摆臂的根部固联于垂直安装在大单摆臂端部的传动轮轴上端，传动轮轴与摩擦传动轮由钢丝连接。该装置可分解为主从式单自由度遥操作装置，有一机两用、使用灵活、装卸方便、低成本的特点。
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公开(公告)号：CN102495914B
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201110335642.3
申请日：2011-10-31
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种实现宽频响应的二自由度压电振子的设计方法，包括以下步骤：步骤1：以预期频带的上下限分别作为两个单自由度悬臂梁的固有频率初值，确定两个单自由度悬臂梁的弹性系数k1、k2以及两个单自由度悬臂梁压电振子的质量m1、m2；步骤2：根据对二自由度振子的一阶和二阶谐振频率的预期比值确定连接弹簧的弹性系数k3的初值；步骤3：基于上述参数，建立二自由度压电振子的有限元模型，在频带和结构尺寸及材料特性的共同约束下，以输出功率最大为目标，调整振子的压电层厚、悬臂梁厚、质量块大小和连接弹簧的弹性系数这4种参数。本方法能在保持高效率能量转换的前提下，实现二自由度压电振子的宽频响应。
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公开(公告)号：CN101980108A
公开(公告)日：2011-02-23
申请号：CN201010528058.5
申请日：2010-11-01
Applicant: 中南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本发明公开了可分解为单自由度遥操作装置的二自由度虚拟力反馈装置，4根圆立柱连接面板和底板形成大台架，大力矩电机垂直固联于面板下；装有力和加速度传感器的大单摆臂经第一联轴套固联于大力矩电机转轴上端，该转轴下端接角位移传感器；下接圆立柱的4根短立柱支撑由4根小立柱连接小面板和基座板形成的小台架，小力矩电机安装在位于小台架下方的小面板上，大、小力矩电机的轴心线重合；摩擦传动轮经第三联轴套固联于小力矩电机转轴；类似大单摆臂的小单摆臂的根部固联于垂直安装在大单摆臂端部的传动轮轴上端，传动轮轴与摩擦传动轮由钢丝连接。该装置可分解为主从式单自由度遥操作装置，有一机两用、使用灵活、装卸方便、低成本的特点。
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公开(公告)号：CN201837962U
公开(公告)日：2011-05-18
申请号：CN201020587583.X
申请日：2010-11-01
Applicant: 中南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本实用新型公开了可分解为单自由度遥操作装置的二自由度虚拟力反馈装置，4根圆立柱连接面板和底板形成大台架，大力矩电机固联于面板下；装有力和加速度传感器的大单摆臂经第一联轴套固联于大力矩电机转轴上端，该转轴下端接角位移传感器；下接圆立柱的4根短立柱支撑由4根小立柱连接小面板和基座板形成的小台架，小力矩电机安装在位于小台架下方的小面板上，大、小力矩电机的轴心线重合；摩擦传动轮经第三联轴套固联于小力矩电机转轴；类似大单摆臂的小单摆臂的根部固联于垂直安装在大单摆臂端部的传动轮轴上端，传动轮轴与摩擦传动轮由钢丝连接。该装置可分解为主从式单自由度遥操作装置，有一机两用、使用灵活、装卸方便、低成本的特点。
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公开(公告)号：CN202076957U
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201120131546.2
申请日：2011-04-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本实用新型公开了一种基于二自由度压电振子的环境振动能量采集装置，该装置分为能量转换和功率调理两部分，能量转换装置中含压电材料的振动机构响应基座传递的环境振动，把振动的机械能转换为电能；功率调理电路将电能提取、调理后累积储存。振动机构由两个上下平行固定于基座的单自由度悬臂梁结构压电振子和一根垂直连接振子质量块的弹簧构成，两振子的梁厚与质量块重量均不同，形成一阶与二阶谐振频率相邻的宽频谐振二自由度系统。功率调理电路由低功耗的同步电荷转移电路模块、电荷汇集电容、可控电压阈值DC/DC转换模块和储能器件组成。该装置谐振响应频带较宽、功耗低且完全不需外部供电，因而效率高，适用于自供电或从环境补给电能的设备。
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