[发明专利]增强型超多稳态宽频振动能量收集装置

权利要求书

1.一种增强型超多稳态宽频振动能量收集装置，其特征是：

由外侧永磁体基座(090)和分处在外侧永磁体基座(090)两端的下金属圆筒(030)和上金属圆筒(040)构成圆筒状金属外壳；在所述金属外壳的顶端和底端分别设置上底板(020)和下底板(010)，在所述金属外壳中，由所述上底板(020)和下底板(010)支撑有导杆(060)，构成沿导杆轴向上的竖向运动模块，在外界竖向激励条件下往复运动；

在所述金属外壳中，串联设置的上波纹管(070)和下波纹管(080)套装在导杆(060)上，所述下波纹管(080)的底部固定在下底板(010)上，环状质量块(050)固定在上波纹管(070)的顶端，设有内圆环磁铁(101)的主质量单元(100)位于上波纹管(070)和下波纹管(080)的连接处，与环状质量块(050)共同构成拉拉环结构，在所述竖向运动模块的往复运动过程中，环状质量块(050)和主质量单元(100)在波纹管作用下协同运动，不断地将机械能传递给主质量单元(100)，使得主质量单元(100)获得更多的动能；

在所述金属外壳中，利用外侧永磁体基座(090)和卡环固定设置多个外圆环永磁体，包括处在轴向不同位置上的第一圆环磁铁(092)、第二圆环磁铁(094)和第三圆环磁铁(096)，由所述内圆环磁铁(101)与外圆环永磁体构成双稳态结构；通过增加外圆环永磁体的数量相应增加结构稳态数目；

设置能量转化单元(110)，包括在所述上波纹管(070)和下波纹管(080)的外表面贴附摩擦材料用于在振动过程中随着与波纹管的表面的接触和分离实现接触分离式摩擦发电。

2.根据权利要求1所述的增强型超多稳态宽频振动能量收集装置，其特征是：调整各外圆环永磁体和内圆环磁铁(101)的内外径条件，以及调整各外圆环永磁体之间的轴向间距，实现多稳态势垒的数目和大小配置。

3.根据权利要求1所述的增强型超多稳态宽频振动能量收集装置，其特征是：在所述摩擦材料中贴附在波纹管的外表面的两个摩擦电极性不同的摩擦材料层分别是聚四氟乙烯薄膜层(112)和硅胶薄膜层(113)，所述聚四氟乙烯薄膜层(112)和硅胶薄膜层(113)分处在波纹管呈“V”形相邻的两道管壁上，在所述聚四氟乙烯薄膜层(112)和硅胶薄膜层(113)与对应位置的波纹管管壁之间设置铜箔电极(111)。