[发明专利]基于非对称-双平面弹簧的宽范围振动能量收集器有效
| 申请号： | 202111069756.8 | 申请日： | 2021-09-13 |
| 公开（公告）号： | CN113890300B | 公开（公告）日： | 2023-06-16 |
| 发明（设计）人： | 郑景文;郭雨;凌在汛;崔一铂;陈文;蔡万里;熊平;成诚 | 申请（专利权）人： | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司 |
| 主分类号： | H02K35/02 | 分类号： | H02K35/02;H02K1/34 |
| 代理公司： | 武汉楚天专利事务所 42113 | 代理人： | 孔敏 |
| 地址： | 430077 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 对称 平面 弹簧 范围 振动 能量 收集 | ||
1.一种基于非对称-双平面弹簧的宽范围振动能量收集器，其特征在于：包括外壳（5）、置于外壳（5）内部的连接件（2）、永磁铁（3）、安装于连接件（2）的第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2），第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）通过连接件（2）固定于永磁铁（3），外壳（5）上对应永磁铁（3）位置绕设有线圈（6），所述第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）为非对称-双平面弹簧结构，具有不同弹性系数，外界振动作用到收集器时，第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）振动带动永磁铁（3）上下运动，与固定在外壳（5）上的线圈（6）产生相对位移；所述第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）为具有相同横梁个数、不同横梁厚度的弹簧组合，或者所述第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）为具有相同横梁厚度、不同横梁个数的弹簧组合；所述第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）为非对称的两梁和三梁的蛇形弯曲梁结构；所述收集器形成三种不同的振动模态：当外界振动频率等于第一弹簧固有频率时，第一弹簧共振，通过连接件和磁铁带动第二弹簧产生较小位移的振动；当外界振动频率等于第二弹簧固有频率时，第二弹簧共振，通过连接件和磁铁带动第一弹簧产生较小位移的振动；当外界振动频率与第一弹簧和第一弹簧固有频率均不相等时，第一弹簧和第二弹簧均处于较小位移振动状态。
2.如权利要求1所述的基于非对称-双平面弹簧的宽范围振动能量收集器，其特征在于：外壳（5）的顶部对应第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）开设有两个凹槽，第一平面弹簧（1-1）、第二平面弹簧（1-2）分别放置在外壳（5）顶部的两个凹槽内。
3.如权利要求1所述的基于非对称-双平面弹簧的宽范围振动能量收集器，其特征在于：由第一平面弹簧（1-1）和第二平面弹簧（1-2）组成的平面弹簧组合分别加工或一体化加工。
4.如权利要求1所述的基于非对称-双平面弹簧的宽范围振动能量收集器，其特征在于：所述永磁铁（3）采用钕铁硼材料。
5.如权利要求1所述的基于非对称-双平面弹簧的宽范围振动能量收集器，其特征在于：第一弹簧和第二弹簧采用3D打印或者机械成型加工技术制造，采用铜、钛合金或尼龙材料制成，线圈（6）采用绕线式线圈或者基于PCB基板的平面线圈，外壳（5）采用3D打印加工技术制造。
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