[发明专利]一种磁致伸缩能量采集器

说明书

本发明公开了一种磁致伸缩能量采集器，包括：设有多个凹槽的第一承载板；固定在凹槽底部的第一磁体；沿凹槽壁环绕固定设置的环形线圈；设置在环形线圈内环中的磁致伸缩体；第二承载板；固定在第二承载板上且磁性强于第一磁体的多个第二磁体；第一承载板和所述第二承载板之间相互平行且留有间隙，第二承载板可相对于第一承载板以旋转中心轴转动，且旋转中心轴和第二承载板垂直；多个凹槽呈环形设置于第一承载板靠近第二承载板的表面，多个第二磁体呈环形分布，且多个凹槽和多个第二磁体到旋转中心轴的距离相等。本发明中的磁致伸缩能量采集器，能够输出更高的电功率，提高能量转化效率，满足了为无线传感器供电要求。

技术领域

本发明涉及能量采集器技术领域，特别是涉及一种磁致伸缩能量采集器。

背景技术

无线传感器在传感器网络和微机电系统中被广泛应用，但其使用寿命短、维护费用高、不易于更换、污染环境等缺点的传统电池，已难以满足其供电需求。而如何高效的从环境中采集能量，实现无线传感器的自供能技术，是近年来国内外学者研究的热点问题。

振动能量以其存在的普遍性、能量密度高等特点被研究者青睐。目前比较常用的能量采集器是基于压电陶瓷制作的能量采集器，但是现有的压电陶瓷振动能量采集器存在输出电功率低、不易于工作在高负载振动环境等不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁致伸缩能量采集器，解决了能量采集器输出电功率低，不易工作在高负载振动环境的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁致伸缩能量采集器，包括：

设有多个凹槽的第一承载板；固定在所述凹槽底部的第一磁体；沿所述凹槽壁环绕固定设置的环形线圈；设置在所述环形线圈内环中的磁致伸缩体；第二承载板；固定在所述第二承载板上且磁性强于所述第一磁体的多个第二磁体；其中，所述第一承载板和所述第二承载板之间相互平行且留有间隙，所述第二承载板可相对于所述第一承载板以旋转中心轴转动，且所述旋转中心轴和所述第二承载板垂直；多个所述凹槽呈环形设置于所述第一承载板靠近所述第二承载板的表面，在所述凹槽所在环形上相邻所述凹槽间距相等，多个所述第二磁体呈环形分布，在所述第二磁体所在环形上相邻所述第二磁体间距相等，且多个所述凹槽和多个所述第二磁体到所述旋转中心轴的距离相等。

其中，包括：

所述第一承载板的数量为两个，所述第二承载板设置在两个所述第一承载板之间；

还包括：

贯穿所述第一承载板和所述第二承载板厚度的转轴，所述第一承载板通过轴承和所述转轴相连接，所述第二承载板和所述转轴固定连接，所述转轴的中心轴线和所述旋转中心轴重合。

其中，所述第二磁体为具有扇形横截面的磁体，且所述扇形横截面的扇形弧线的圆心位于所述旋转中心轴上；

距离最近的两个所述第二磁体之间设置有隔磁块，且所述隔磁块的形状大小和所述第二磁体的形状大小相同；

所述凹槽为具有圆形横截面的凹槽，所述凹槽的横截面面积和所述第二磁体横截面面积的比例为0.65～0.75。

其中，每个所述第一承载板上所述磁致伸缩体数量和所述第二承载板上所述第二磁体数量相等。

其中，两个所述第一承载板上的所述磁致伸缩体交错分布。

其中，每个所述第一承载板上的所述磁致伸缩体的数量是所述第二承载板上的所述第二磁体的数量的两倍。

其中，两个所述第一承载板上所述凹槽关于所述第二承载板所在平面对称的。

其中，两个所述第一承载板上关于所述第二承载板对称的所述第二磁体的充磁方向相同，且充磁方向均和所述旋转中心轴平行。