[实用新型]一种振动式磁电俘能器

说明书

本实用新型涉及新能源与发电技术领域，目的在于提供可将外部环境的振动能量转换为电能的一种振动式磁电俘能器，包括：磁屏蔽盒1；固定在磁屏蔽盒1上底面的上永磁铁2；固定在磁屏蔽盒1下表面的下永磁铁7；大磁环4、环状磁电结构5和小磁环6；所述大磁环4、环状磁电结构5和小磁环6依次嵌套，大磁环4位于最外侧，小磁环6位于最内侧；磁性支撑件3，所述磁性支撑件3穿过小磁环6与上永磁铁2和下永磁铁7连接；以及，与所述环状磁电结构5连接的电极引线9。本实用新型公开的一种振动式的磁电俘能器可以接收外部环境的振动激励，将外部环境振动的机械能转换为电能输出，对外部电子设备进行供电。

技术领域

本实用新型涉及新能源与发电技术领域，特别涉及一种振动式磁电俘能器。

背景技术

目前，随着微机电系统技术和集成电路封装技术的不断发展进步，各类电子器件也逐步朝着小型化、易携带、低功耗的目标发展，越来越多的应用于兵器制造、信息通讯、智能装备、生物医学等领域，发展前景广阔。然而，现今微机电系统的主要供能方式仍是化学电池，传统的化学电池存在着诸多局限，例如电池体积大，无法在有限的空间内安置；供电时长有限，当电量耗尽后需要进行更换或充电；废弃的化学电池不易回收再利用，会造成极大的环境污染。这些因素极大的限制了微机电系统的发展和应用，因此需要设计一种新型的供电技术来为微机电系统的稳定运行供能。

振动作为物体机械能的典型表现形式之一，广泛的存在于各类物体的运动过程中，是一种绿色无污染的能源。利用外界振动获取能量并进行转换存储是解决一些低功耗器件供能问题的有效途径。因此，现阶段许多专家学者积极致力于微机电系统的自供能研究，而磁电俘能器由于其具有结构简单、不易受干扰、易于小型化和集成化等优点得到了极大地关注，并能广泛的应用于各类自供能器件中。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种可将外部环境的振动能量转换为电能，对一些微机电系统进行电能供给的振动式磁电俘能器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种振动式磁电俘能器，包括：磁屏蔽盒1；固定在磁屏蔽盒1上底面的上永磁铁2；固定在磁屏蔽盒1下表面的下永磁铁7；大磁环4、环状磁电结构5和小磁环6；所述大磁环4、环状磁电结构5和小磁环6依次嵌套，大磁环4位于最外侧，小磁环6位于最内侧；磁性支撑件3，所述磁性支撑件3穿过小磁环6与上永磁铁2和下永磁铁7连接；以及，与所述环状磁电结构5连接的电极引线9。

进一步地，所述环状磁电结构5包括：上层、下层和中间层，层与层之间采用环氧树脂银胶粘贴固定，所述中间层上下表面镀有金属膜8，金属膜8与电极引线9连接；所述上层和下层均为磁致伸缩材料介质，中间层为压电材料介质。

进一步地，所述磁致伸缩材料介质为金属玻璃，所述压电材料介质为压电陶瓷。

进一步地，所述金属膜8为铜质薄膜。

进一步地，所述上永磁铁2和下永磁铁7均采用焊接方式固定在磁屏蔽盒1内。

进一步地，所述下永磁铁7的磁力大于上永磁铁2。

本实用新型中，下永磁铁7的磁力大于上永磁铁2，是为了克服大磁环4、环状磁电结构5和小磁环6的重力作用，避免位于磁性支撑件3外的大磁环4、环状磁电结构5和小磁环6过于靠近下永磁铁7造成整个装置能量的不平衡。

进一步地，所述大磁环4和小磁环6均为永磁铁。

进一步地，所述大磁环4、环状磁电结构5和小磁环6依次嵌套，环与环之间粘贴固定。

进一步地，所述上永磁铁2南极朝下、北极朝上；所述大磁环4南极朝上、北极朝下；所述下永磁铁7北极朝上、南极朝下；所述小磁环6内壁和磁性支撑件3外侧均为南极。