[发明专利]用于响应于机械振动产生电力的装置

权利要求书

1.一种振动能量收集装置，其包含：

衬底，其具有多个整体柔顺区域；

两个铁磁质，每个都被耦合到相应的一个或更多个所述整体柔顺区域，以便至少一个所述铁磁质响应于衬底加速度相对所述衬底移动，每个铁磁质具有内部磁极，所述内部磁极被设置成使得所述内部磁极被通量间隙彼此分开，其中每个内部磁极的磁极性类似于在所述通量间隙的相对侧上的内部磁极的磁极性；

其中所述铁磁质被设置以便在所述通量间隙中形成陡峭的通量梯度区域；以及

线圈，其被耦合到所述衬底并且被设置在所述陡峭的通量梯度区域内，在此所述线圈被暴露于由至少一个所述铁磁质相对所述衬底的运动产生的变化磁通量。

2.根据权利要求1所述的能量收集装置，其中所述两个铁磁质刚性地彼此耦合并且被设置为同步移动。

3.根据权利要求2所述的能量收集装置，其中耦合的铁磁质响应于衬底加速度相对所述衬底线性移动。

4.根据权利要求1所述的能量收集装置，其进一步包含耦合到所述线圈的导体，用于传导响应于所述变化磁通量而流动的电流。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述线圈进一步包含：

多个独立线圈，其被耦合到所述衬底并且被设置在所述通量间隙内，在此所述多个独立线圈被暴露于所述变化磁通量。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述线圈被设置在所述通量间隙内并且在由耦合的铁磁质的周界所限定的体积之外。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述线圈被设置在所述通量间隙内并且在由耦合的铁磁质的周界所限定的体积之内。

8.一种微机电系统MEMS发电机，其包含：

衬底，其具有多个整体柔顺区域；

至少一个单片微发电机，每个单片微发电机包含：

至少两个铁磁质，每个都被耦合到相应的一个或更多个所述整体柔顺区域，以便至少一个所述铁磁质响应于衬底加速度相对所述衬底移动，每个铁磁质具有内部磁极，所述内部磁极被设置成使得所述铁磁质的所述内部磁极具有相同的磁极性并且被通量间隙彼此分开；

其中所述内部磁极在所述通量间隙中形成陡峭的通量梯度区域；以及

线圈，其被耦合到所述衬底并且被设置在所述陡峭的通量梯度区域内，在此所述线圈暴露于由至少一个所述铁磁质相对所述衬底的运动产生的变化磁通量；以及

导体，其被耦合到每个微发电机线圈，用于传导响应于磁通量变化而流动的电流。

9.根据权利要求8所述的MEMS发电机，其中在一个或更多个所述单片微发电机中，所述两个铁磁质刚性地彼此耦合并且被设置为同步移动。

10.根据权利要求8所述的MEMS发电机，其中在一个或更多个所述单片微发电机中，每个铁磁质和相应的一个或更多个整体柔顺区域形成共振频率在10Hz和50Hz之间的共振质量弹簧系统。

11.根据权利要求8所述的MEMS发电机，其中在一个或更多个所述单片微发电机中，所述线圈包含多个独立线圈，所述独立线圈被耦合到所述衬底并且被设置在所述通量间隙内，在此所述线圈被暴露于所述变化磁通量。

12.根据权利要求8所述的MEMS发电机，其中所述衬底基本由晶体硅组成。

13.根据权利要求8所述的MEMS发电机，其中所述线圈被设置在所述通量间隙内并且在由耦合的铁磁质的周界所限定的体积之外。

14.根据权利要求8所述的MEMS发电机，其中所述线圈被设置在所述通量间隙内并且在由耦合的铁磁质的周界所限定的体积之内。

15.根据权利要求9所述的MEMS发电机，其中耦合的铁磁质响应于衬底加速度相对所述衬底线性移动。