[发明专利]一种振动能量收集装置及方法

权利要求书

1.一种振动能量收集装置,包括铁芯(1)、电磁感应线圈(2)和振动弹簧，其特征在于：所述电磁感应线圈(2)缠绕在铁芯(1)外壁，所述铁芯(1)采用中空结构，所述铁芯(1)内腔安装有永磁体(3)，所述永磁体(3)上下端分别连接上连接杆(4)和下连接杆(5)，所述铁芯(1)一侧设有纵向立柱(6)，且所述纵向立柱(6)与连接杆平行设置，所述纵向立柱(6)上端内侧设置上套筒(7)，且所述上套筒(7)内设置上振动弹簧(8)，所述上振动弹簧(8)两端分别连接上连接杆(4)内壁和上套筒(7)底壁；所述纵向立柱(6)下端内侧设置下套筒(9)，且所述下套筒(9)内设置下振动弹簧(10)，所述下振动弹簧(10)两端分别连接下连接杆(5)内壁和下套筒(9)底壁，所述电磁感应线圈(2)通过导线(11)连接电流采集器(12)。

2.根据权利要求1所述的一种振动能量收集装置，其特征在于：所述电磁感应线圈(2)由感应线圈本体(13)和其外部起保护作用的电绝缘耐火材料实体(14)组成，所述感应线圈本体(13)位于电绝缘耐火材料实体(14)的内部，并与电绝缘耐火材料实体(14)紧密固化在一起；所述感应线圈本体(13)的接线端设置在外部。

3.根据权利要求1所述的一种振动能量收集装置，其特征在于：所述永磁体(3)的原料包括主相元素，主相元素包括钐20～22wt％，钴45～48wt％，铜5～7wt％，锆5～8wt％，铁20～25wt％，钛2～4wt％。

4.根据权利要求1所述的一种振动能量收集装置，其特征在于：所述上振动弹簧(8)和下振动弹簧(10)结构完全一致，包括第一接触端(16)、第二接触端(17)和弹簧本体(18)，所述弹簧本体(18)由一长条形金属或树脂环形绕转而成，且呈螺旋状，所述弹簧本体(18)上设有多个等间距的螺旋圈体(19)，所述第一接触端(16)和第二接触端(17)分别设置在弹簧本体(18)的顶部和底部，且所述第一接触端(16)、第二接触端(17)均为水平面。

5.根据权利要求1所述的一种振动能量收集装置，其特征在于：所述电流采集器(12)包括电流转换器(20)、信号放大器(21)、模数转换器(22)、主控芯片(23)和储存器(24)，所述电流转换器(20)通过信号放大器(21)连接模数转换器(22)，所述模数转换器(22)输出端连接主控芯片(23)，所述主控芯片(23)连接储存器(24)。

6.根据权利要求5所述的一种振动能量收集装置，其特征在于：所述主控芯片(23)采用型号为型号为N76E003的单片机。

7.实现权利要求1所述的一种振动能量收集装置的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

A、外界触碰上连接杆或下连接杆时，振动弹簧拉动连接杆发生左右摆动；

B、与连接杆连接的永磁体受力后左右摆动，对电磁感应线圈形成的磁场进行切割；

C、切割过程中电磁感应线圈中产生感应电流；

D、感应电流通过导线传输至电流采集器中；

E、电流感应器对电流进行过滤、放大并分析处理，得到振动能量转换后的电流大小值。