双自由度圆弧型压电能量收集器

    公开(公告)号:CN107919816A

    公开(公告)日:2018-04-17

    申请号:CN201711362030.7

    申请日:2017-12-18

    CPC classification number: H02N2/18

    Abstract: 本发明公开了一种双自由度圆弧型压电能量收集器,该结构中悬臂梁由圆弧型薄片部分与正方形薄片部分连接而成,压电层也为圆弧型,均为非传统直型结构,通过叠加两个单自由度圆弧型压电能量收集器,固定双自由度圆弧型压电能量收集器的主悬臂梁,副圆弧型悬臂梁可以连接副正方形悬臂梁薄片的四个侧面,将副圆弧型悬臂梁的底面与顶面翻转,并连接副正方形悬臂梁薄片的四个侧面,从而得到八种结构不同的双自由度圆弧型压电能量收集器。双自由度圆弧型压电能量收集器实现了在两个自由度下吸收振动能量,克服了单自由度圆弧型压电能量收集器共振频率高,多阶频率间距大的缺陷,同时保留了单自由度圆弧型压电能量收集器的优点。

    互补型压电能量收集器及其制作方法

    公开(公告)号:CN108199619B

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201810062460.5

    申请日:2018-01-23

    Abstract: 本发明公开了一种互补型压电能量收集器及其制作方法,是一种高效,具有较高的方向兼容性,且集成度高的压电式能量收集器及其制作方法。该收集器以单晶硅为衬底,在衬底上设置有多个固支梁桥墩,不同的固支梁桥墩上设置有不同方向的固支梁,固支梁表面覆有压电材料层,固支梁中心向内设置有质量块。其结构支撑方式:每个固支梁均由独立的两个桥墩支撑,桥墩同时起着引脚的作用。由于各固支梁方向相互垂直,因此外界激励沿坐标方向传播时,固支梁将只工作在同一种工作模式下,由于激励沿X轴或Y轴传播时,能量收集器中既有固支梁工作在d33模式,也有固支梁工作在d31模式,实现了工作模式的互补,极大的提高了吸收效率。

    互补型压电能量收集器及其制作方法

    公开(公告)号:CN108199619A

    公开(公告)日:2018-06-22

    申请号:CN201810062460.5

    申请日:2018-01-23

    CPC classification number: H02N2/188

    Abstract: 本发明公开了一种互补型压电能量收集器及其制作方法,是一种高效,具有较高的方向兼容性,且集成度高的压电式能量收集器及其制作方法。该收集器以单晶硅为衬底,在衬底上设置有多个固支梁桥墩,不同的固支梁桥墩上设置有不同方向的固支梁,固支梁表面覆有压电材料层,固支梁中心向内设置有质量块。其结构支撑方式:每个固支梁均由独立的两个桥墩支撑,桥墩同时起着引脚的作用。由于各固支梁方向相互垂直,因此外界激励沿坐标方向传播时,固支梁将只工作在同一种工作模式下,由于激励沿X轴或Y轴传播时,能量收集器中既有固支梁工作在d33模式,也有固支梁工作在d31模式,实现了工作模式的互补,极大的提高了吸收效率。

    高性能圆弧型压电式能量收集器

    公开(公告)号:CN107947635A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711361801.0

    申请日:2017-12-18

    Inventor: 朱宇宬 王德波

    CPC classification number: H02N2/186 H01L41/1136 H02N2/188

    Abstract: 本发明公开了一种高性能圆弧型压电式能量收集器,该结构中梁基板采用延展性较好的磷青铜材料;压电层选择PZT-5H;质量块采用镍材料。传统能量收集器均为直型结构,该能量收集器采用了一定弧度的圆弧型结构设计。当激励作用于质量块时,特定弧度的圆弧型压电能量收集器产生更高的电势。该圆弧型能量收集器除了可以吸收顶面的振动能量外,还可以吸收侧面的振动能量,提高了能量吸收效率,研究价值较高。

    高性能圆弧型压电式能量收集器

    公开(公告)号:CN107947635B

    公开(公告)日:2024-06-28

    申请号:CN201711361801.0

    申请日:2017-12-18

    Inventor: 朱宇宬 王德波

    Abstract: 本发明公开了一种高性能圆弧型压电式能量收集器,该结构中梁基板采用延展性较好的磷青铜材料;压电层选择PZT‑5H;质量块采用镍材料。传统能量收集器均为直型结构,该能量收集器采用了一定弧度的圆弧型结构设计。当激励作用于质量块时,特定弧度的圆弧型压电能量收集器产生更高的电势。该圆弧型能量收集器除了可以吸收顶面的振动能量外,还可以吸收侧面的振动能量,提高了能量吸收效率,研究价值较高。

    双自由度圆弧型压电能量收集器

    公开(公告)号:CN107919816B

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN201711362030.7

    申请日:2017-12-18

    Abstract: 本发明公开了一种双自由度圆弧型压电能量收集器,该结构中悬臂梁由圆弧型薄片部分与正方形薄片部分连接而成,压电层也为圆弧型,均为非传统直型结构,通过叠加两个单自由度圆弧型压电能量收集器,固定双自由度圆弧型压电能量收集器的主悬臂梁,副圆弧型悬臂梁可以连接副正方形悬臂梁薄片的四个侧面,将副圆弧型悬臂梁的底面与顶面翻转,并连接副正方形悬臂梁薄片的四个侧面,从而得到八种结构不同的双自由度圆弧型压电能量收集器。双自由度圆弧型压电能量收集器实现了在两个自由度下吸收振动能量,克服了单自由度圆弧型压电能量收集器共振频率高,多阶频率间距大的缺陷,同时保留了单自由度圆弧型压电能量收集器的优点。

    一种叉指型圆弧压电式能量收集器

    公开(公告)号:CN108390589A

    公开(公告)日:2018-08-10

    申请号:CN201810408546.9

    申请日:2018-05-02

    Abstract: 本发明揭示一种叉指型圆弧压电式能量收集器,该能量收集器包括主悬臂梁、第一副悬臂梁和第二副悬臂梁,主悬臂梁、第一副悬臂梁和第二副悬臂梁构成一U字形结构,第一副悬臂梁和第二副悬臂梁相互对称设置,第一副悬臂梁和第二副悬臂梁设置有至少两对悬臂梁对,每对所述悬臂梁对之间间隙交叉设置;第一副悬臂梁和第二副悬臂梁的一端均与主悬臂梁固定连接;每对所述悬臂梁对均由圆弧型薄片与正方形薄片对称连接而成,每个所述圆弧型薄片上附着设置有压电层,每个所述正方形薄片上附着设置有质量块。该叉指型圆弧压电能量收集器与传统压电能量收集器相比,能够多方向收集能量,不仅可以吸收顶面能量,还可以吸收侧面的能量。

    一种双轨圆弧型压电式能量收集器

    公开(公告)号:CN108448937B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN201810409062.6

    申请日:2018-05-02

    Abstract: 本发明揭示一种双轨圆弧型压电式能量收集器,该能量收集器包括一悬臂梁对,悬臂梁对由两个相互对称的悬臂梁连接而成,每个所述悬臂梁均由一个圆弧型薄片和一个正方形薄片连接而成,圆弧型薄片上附着有压电层,正方形薄片上附着有质量块;悬臂梁对以正方形薄片的对角线为中心对称轴对称分布;圆弧型薄片的左端连接有正方形薄片,圆弧型薄片的右端为固定端。本技术方案的双轨圆弧型压电能量收集器不仅可以吸收顶面、侧面方向的振动能量,而且具有输出电压高,空间利用率高,稳定性好的优势,且具有容易集成化、微型化的特点。

    一种叉指型圆弧压电式能量收集器

    公开(公告)号:CN108390589B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN201810408546.9

    申请日:2018-05-02

    Abstract: 本发明揭示一种叉指型圆弧压电式能量收集器,该能量收集器包括主悬臂梁、第一副悬臂梁和第二副悬臂梁,主悬臂梁、第一副悬臂梁和第二副悬臂梁构成一U字形结构,第一副悬臂梁和第二副悬臂梁相互对称设置,第一副悬臂梁和第二副悬臂梁设置有至少两对悬臂梁对,每对所述悬臂梁对之间间隙交叉设置;第一副悬臂梁和第二副悬臂梁的一端均与主悬臂梁固定连接;每对所述悬臂梁对均由圆弧型薄片与正方形薄片对称连接而成,每个所述圆弧型薄片上附着设置有压电层,每个所述正方形薄片上附着设置有质量块。该叉指型圆弧压电能量收集器与传统压电能量收集器相比,能够多方向收集能量,不仅可以吸收顶面能量,还可以吸收侧面的能量。

    一种三阶智能圆弧型压电式能量收集器

    公开(公告)号:CN108448934A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810408542.0

    申请日:2018-05-02

    Abstract: 本发明揭示了一种三阶智能圆弧型压电式能量收集器,该压电式能量收集器包括三个悬臂梁,第一悬臂梁、第二悬臂梁和第三悬臂梁依次套设,第一悬臂梁的半径为R1,第二悬臂梁的半径为R2,第三悬臂梁的半径为R3,第一悬臂梁的半径R1小于第二悬臂梁的半径R2,第二悬臂梁的半径R2小于第三悬臂梁的半径R3;所述第一悬臂梁、第二悬臂梁和第三悬臂梁的左端均与固定质量块连接,所述第一悬臂梁、第二悬臂梁和第三悬臂梁的右端均与金属固定端连接。本技术方案的三阶智能圆弧型压电能量收集器可在特定结构下可进行能量吸收的多维度调节,在实现大频率范围内振动能量吸收的同时,又可以将频率控制于一点输出高功率。

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