[实用新型]一种磁致伸缩振动能量收集装置

说明书

本实用新型公开了一种磁致伸缩振动能量收集装置，其特征在于：包括L形基座、第一Galfenol薄片、第二Galfenol薄片、第一永磁体、第二永磁体、振动片、第一线圈和第二线圈，所述振动片的一端固接在L形基座的内侧，第二Galfenol薄片粘贴在振动片上，同时第二线圈均匀绕制在第二Galfenol薄片和振动片上，第一永磁体放置在第二Galfenol薄片的左端，第二永磁体放置在第二Galfenol薄片的右端，两个永磁体上端通过第一Galfenol薄片连接，同时第一线圈均匀绕制在第一Galfenol薄片的外表面。本实用新型结构简单、紧凑，易于微型化，能量收集效率高。

技术领域

本实用新型涉及一种能量收集装置，具体是涉及一种磁致伸缩振动能量收集装置。

背景技术

随着无线传感器在传感器网络和微机电系统中的广泛应用，具有使用寿命短、维护费用高、不易于更换、污染环境等缺点的传统电池，已难以满足其供电需求。如何高效的从环境中采集能量，实现无线传感器的自供能技术，是近年来国内外学者研究的热点问题。振动能量以其存在的普遍性、能量密度高等特点被研究者青睐。同时，振动能量采集器的低成本、小体积结构、长寿命、易集成、不需更换或充电等优点，特别适合为无线传感器网络节点供电，对解决无线传感器网络节点中化学电池的更换和传感器的自供能意义重大。

目前的振动能量采集器一般采用压电材料来设计制作，具有结构体积小，便于集成化的特点，在微机电系统中具有非常好的应用前景。但现有的压电振动能量采集器存在输出电功率小、不易于工作在高负载振动环境等不足，且大的电功率输出与小体积结构、便于集成化相矛盾一直是现有振动能量采集器器件开发中的关键问题。磁致伸缩材料具有非常优越的压磁能量转换特性，可工作在大应力冲击及高负载环境，能够较好的满足铁路、公路等大应力振动环境，且磁致伸缩材料的机磁耦合系数大、负载能力强、能量密度高、转换效率高等优点，特别适合于新型振动能量采集装置的应用开发。

针对现有的振动能量采集器应用中存在大的电功率输出与小体积结构、便于集成化相矛盾的问题，探索及开发一种适用于高负载振动环境的小型、高性能振动能量采集器，为无线传感器网络中自供能技术的供电性能、使用寿命及系统稳定性提供保障。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种磁致伸缩振动能量收集装置。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种磁致伸缩振动能量收集装置，包括L形基座、第一Galfenol薄片、第二Galfenol薄片、第一永磁体、第二永磁体、振动片、第一线圈和第二线圈，所述振动片的一端固接在L形基座的内侧，第二Galfenol薄片粘贴在振动片上，同时第二线圈均匀绕制在第二Galfenol薄片和振动片上，第一永磁体放置在第二Galfenol薄片的左端，第二永磁体放置在第二Galfenol薄片的右端，两个永磁体上端通过第一Galfenol薄片连接，同时第一线圈均匀绕制在第一Galfenol薄片的外表面。

优选，该装置还包括质量块，所述质量块固定于振动片的自由端。

优选，所述质量块采用硅钢材料制作。

优选，所述第一Galfenol薄片和第二Galfenol薄片都采用钕铁硼材料制作，结构尺寸相同。

优选，所述L形基座采用不锈钢材料制作。

优选，所述振动片采用铍青铜材料制作。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本实用新型采用磁致伸缩振动发电，通过装置结构的设计，采用悬臂梁结构，可实现环境振源作用下磁致伸缩材料内应力和磁场强度的同时改变，能有效的进行振动能量的收集。

2. 本实用新型结构简单、紧凑，易于微型化，易于推广应用。

附图说明