[实用新型]基于低频环境振动驱动的微型压电式能量收集器

权利要求书

1.基于低频环境振动驱动的微型压电式能量收集器，其特征在于：包括基座、悬梁臂、质量块以及能量储存电路，所述的悬臂梁包括多根相互平行的直臂梁，相邻的直臂梁之间通过连接件连接形成整条仅剩一个头端和一个末端的悬臂梁，所述的头端固定在所述的基座上、末端安装质量块；两根相连的直臂梁之间有且仅有一个连接件，并且所有的直臂梁和连接件共平面；

所述的能量储存电路包括第一桥式整流二极管D₁、第二桥式整流二极管D₂、第三桥式整流二极管D₃、第四桥式整流二极管D₄、同时兼顾滤波的功能的存储电解电容C、负载电阻R_L，所述的第一桥式整流二极管D₁的P端和第四桥式整流二极管D₄的N端的接点与外接悬臂梁的上电极的第一端口相连；所述的第二桥式整流二极管D₂的P端和第三桥式整流二极管D₃的N端的接点与外接悬臂梁的下电极的第二端口相连；第一桥式整流二极管D₁的N端和所述的第二桥式整流二极管D₂的N端的接点与存储电解电容C的正极相连；第三桥式整流二极管D₃的P端和第四桥式整流二极管D₄的P端的接点与存储电解电容C的负极相连；所述的负载电阻R_L并接在存储电解电容C的两端，所述的存储电解电容C的正极作为输出电压的正端、负极作为输出电压的负端。

2.如权利要求1所述的基于低频环境振动驱动的微型压电式能量收集器，其特征在于：所述的悬臂梁包括多根相互平行的直臂梁，其中第一根直臂梁的末端与第二根的直臂梁的末端相连、第二根的直臂梁的前端与第三根的直臂梁的前端相连，以此类推直至最后一根直臂梁的前端与上一根相邻的直臂梁的前端相连，剩余的第一根直臂梁的前端固定在所述的基座上、最后一根直臂梁的末端安装质量块。

3.如权利要求2所述的基于低频环境振动驱动的微型压电式能量收集器，其特征在于：所述的直臂梁的横截面为矩形。

4.如权利要求3所述的基于低频环境振动驱动的微型压电式能量收集器，其特征在于：所述的悬臂梁为矩形结构。

5.如权利要求4所述的基于低频环境振动驱动的微型压电式能量收集器，其特征在于：所述的悬臂梁为多层结构，包括作为衬底的硅材料层、淀积在硅材料层表面的二氧化硅层、溅射在二氧化硅层表面作为压电层下电极的第一Pt/Ti复合层、覆盖在下电极表面的压电材料层PZT、溅射在压电材料层表面作为压电层上电极的第二Pt/Ti复合层，所述的压电材料层PZT为锆钛酸铅。