公开(公告)号：CN110289786A

公开(公告)日：2019-09-27

申请号：CN201910571220.2

申请日：2019-06-28

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 刘海鹏 ,  高世桥 ,  高春晖 ,  金磊 ,  李泽章 ,  彭世刚

IPC: H02N2/18

Abstract: 本发明属于微能源和振动发电技术领域，公开了多模复合式上变频振动式环境能量采集器，包括壳体、电磁俘能单元、压电俘能单元和静电俘能单元，所述壳体上连接有低频振动梁和高频梁，所述低频振动梁位于所述高频梁上方；所述低频振动梁连接所述电磁俘能单元，所述压电俘能单元和所述静电俘能单元共用所述高频梁，所述静电俘能单元位于所述壳体的最底层，所述压电俘能单元位于所述电磁俘能单元和所述静电俘能单元之间。本发明将静电、压电、电磁三种不同俘能单元的俘能结构进行科学合理的布局，可有效拓宽俘能带宽，提高俘能结构的能量输出水平，并增强俘能器的环境适应能力。

公开(公告)号：CN111628674A

公开(公告)日：2020-09-04

申请号：CN202010486074.6

申请日：2020-06-01

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 郭胜凯 ,  高世桥 ,  金磊 ,  尹作宗 ,  李泽章

IPC: H02N2/18

Abstract: 本发明公开的一种升频式压电-电磁俘能装置，属于发电技术领域。本发明通过升频式压电-电磁俘能方式能够将机械振动能转化为电能储存，实现对微电子装置供电，具有无污染，能量密度大，可靠性高等特点。本发明后脚跟下压时和抬起时均有能量回收，下压过程中第一压电片和发电机输出能量，抬起过程中第二压电片输出能量。本发明采用棘轮结构对压电片进行上变频，提高压电片的激振频率，提高压电俘能的输出功率。本发明通过齿轮升速模块对下压时齿轮的转速提升，提升电磁俘能模块的发电效率。本发明所采用的单向轴承，能够最大程度减小踩压过程中和回复过程中的阻力，两个棘轮和二级齿轮的孔内单向轴承在非工作方向运动时最大程度减小对轴的摩擦。

公开(公告)号：CN111628674B

公开(公告)日：2022-03-18

申请号：CN202010486074.6

申请日：2020-06-01

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 郭胜凯 ,  高世桥 ,  金磊 ,  尹作宗 ,  李泽章

IPC: H02N2/18

Abstract: 本发明公开的一种升频式压电‑电磁俘能装置，属于发电技术领域。本发明通过升频式压电‑电磁俘能方式能够将机械振动能转化为电能储存，实现对微电子装置供电，具有无污染，能量密度大，可靠性高等特点。本发明后脚跟下压时和抬起时均有能量回收，下压过程中第一压电片和发电机输出能量，抬起过程中第二压电片输出能量。本发明采用棘轮结构对压电片进行上变频，提高压电片的激振频率，提高压电俘能的输出功率。本发明通过齿轮升速模块对下压时齿轮的转速提升，提升电磁俘能模块的发电效率。本发明所采用的单向轴承，能够最大程度减小踩压过程中和回复过程中的阻力，两个棘轮和二级齿轮的孔内单向轴承在非工作方向运动时最大程度减小对轴的摩擦。

公开(公告)号：CN110307832B

公开(公告)日：2021-04-09

申请号：CN201910571347.4

申请日：2019-06-28

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 李泽章 ,  高世桥 ,  彭世刚 ,  刘海鹏 ,  金磊

IPC: G01C19/5621 ,  G01C19/5614

Abstract: 本发明属于微机械系统技术领域，公开了一种基于杠杆效应位移放大音叉式微机械陀螺仪，对玻璃基底进行光刻，并溅射金属，通过剥离形成的金属电极；硅片键合在玻璃基底上，玻璃基底上的硅片光刻深刻蚀形成的锚点；在硅片上进行光刻深刻蚀释放出来的MEMS机械结构，MEMS机械结构为全解耦全对称结构音叉式结构。本发明在检测模态的中心质量块与检测框之间巧妙设置一柔性杠杆机构，将中心质量块的检测位移放大传递到检测框，检测框检测电容变化更加明显，同时基于杠杆的死点效应以及杠杆U形传力梁的解耦性实现二次解耦，进一步降低正交耦合，从而实现更高的灵敏度和更高的分辨率。

公开(公告)号：CN110307832A

公开(公告)日：2019-10-08

申请号：CN201910571347.4

申请日：2019-06-28

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 李泽章 ,  高世桥 ,  彭世刚 ,  刘海鹏 ,  金磊

IPC: G01C19/5621 ,  G01C19/5614

Abstract: 本发明属于微机械系统技术领域，公开了一种基于杠杆效应位移放大音叉式微机械陀螺仪，对玻璃基底进行光刻，并溅射金属，通过剥离形成的金属电极；硅片键合在玻璃基底上，玻璃基底上的硅片光刻深刻蚀形成的锚点；在硅片上进行光刻深刻蚀释放出来的MEMS机械结构，MEMS机械结构为全解耦全对称结构音叉式结构。本发明在检测模态的中心质量块与检测框之间巧妙设置一柔性杠杆机构，将中心质量块的检测位移放大传递到检测框，检测框检测电容变化更加明显，同时基于杠杆的死点效应以及杠杆U形传力梁的解耦性实现二次解耦，进一步降低正交耦合，从而实现更高的灵敏度和更高的分辨率。