[实用新型]一种混合能量采集器有效
申请号: | 201920554246.1 | 申请日: | 2019-04-22 |
公开(公告)号: | CN209982365U | 公开(公告)日: | 2020-01-21 |
发明(设计)人: | 徐学平;褚福磊;韩勤锴;秦朝烨 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H02N2/18 | 分类号: | H02N2/18;F03D9/25 |
代理公司: | 11201 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 张润 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采集 采集装置 生成装置 混合能量 输出功率 采集器 磁场能量 单一能量 能量采集 振动模块 振动能量 风场 磁场 申请 | ||
本申请提出一种混合能量采集器,该采集器包括采集装置和生成装置,生成装置包括振动模块、磁场模块和风场模块中的至少两个,采集装置用于采集生成装置产生的混合能量,实现了通过采集装置可以同时采集自然界中的振动能量、风场能量和磁场能量中的至少两种能量,大大提高了能量采集的效率和可靠性,提高了采集到的能量的输出功率,解决了现有技术中单一能量采集,采集效率较低,且输出功率较小的技术问题。
技术领域
本申请涉及能量采集技术领域,尤其涉及一种混合能量采集器。
背景技术
随着微机电技术的发展和进步,各种微传感器和低能耗执行器的使用越来越多,这些技术在为人类生产生活带来生活便利的同时,也伴随着一系列问题,其中最关键的就是设备的供能问题。传统的电池供能主要有三个不足:1)需要频繁充电;2)使用寿命有限;3)电池本身对环境有害。当前的普遍解决思路是将环境中存在的其他形式的能量(如光、热、电磁、振动等)转化为电能,直接为设备供电,这种能量来自周围环境,是绿色且永不枯竭的。
相关技术中,应用最为广泛的是单一能量的采集方式,例如,振动能量采集,但是单一能量的采集具有一定的局限性,存在采集能量有限,采集效率较低、输出功率较小的问题。
实用新型内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本申请的第一个目的在于提出一种混合能量采集器,能同时采集多种能量,各取所长,大大提高了能量采集的效率和可靠性,提高了输出功率,解决了现有技术中单一能量采集,采集效率较低,且输出功率较小的技术问题。
为达上述目的,本申请第一方面实施例提出了一种混合能量采集器,所述采集器包括采集装置和生成装置;
所述生成装置,包括振动模块、磁场模块和风场模块中的至少两个,用于产生作用力;
所述采集装置,用于采集混合能量,所述混合能量是根据所述生成装置产生的作用力生成的。
可选地,在本申请第一种可能的实现方式中,所述采集装置,包括悬臂梁和压电片,其中,所述压电片设置于所述悬臂梁的上表面,在所述悬臂梁接收到的所述生成装置施加的作用力下产生形变,以使得所述采集装置根据所述形变输出对应的能量;其中,所述悬臂梁采用磁致伸缩材料组成。
可选地,在本申请第二种可能的实现方式中,所述生成装置,包括振动模块,所述振动模块,包括激振器,所述激振器用于产生振动激励,其中,所述激振器的振动激励的频率和悬臂梁的固有频率相同。
可选地,在本申请第三种可能的实现方式中,所述生成装置,包括磁场模块;所述磁场模块,包括线圈,所述线圈用于产生均匀的磁场激励;其中,所述线圈产生的磁场激励频率和所述悬臂梁的固有频率相同。
可选地,在本申请第四种可能的实现方式中,所述采集装置设置于所述线圈的磁场中心位置,以使得采集装置周围的磁场为均匀的磁场。
可选地,在本申请第五种可能的实现方式中,所述生成装置,包括风场模块;所述风场模块,包括风机,所述风机用于产生风场激励。
可选地,在本申请第六种可能的实现方式中,所述风场模块,还包括风速改进装置,所述风速改进装置,为入风口大,出风口窄的喇叭状空心圆台结构,且所述风速改进装置的出风口角度可调。
可选地,在本申请第七种可能的实现方式中,采集器还包括:悬臂梁固定装置,用于对所述悬臂梁进行固定;所述固定装置和所述激振器的上部固定连接,用于将所述激振器产生的振动激励传递至所述悬臂梁。
可选地,在本申请第八种可能的实现方式中,所述采集器还包括两个永磁铁,所述两个永磁铁放置于所述悬臂梁的长边方向的两端;所述两个永磁铁,用于对所述悬臂梁施加偏置磁场。
本申请实施例所提供的技术方案可以包含如下的有益效果:
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