[发明专利]一种压电式能量采集器及压电式能量采集方法

权利要求书

1.一种压电式能量采集器，其特征在于，包括：

振动台(101)，固定连接第一横梁(102)的第一端和第二横梁(103)的第一端；

所述第一横梁(102)背离所述第二横梁(103)的一侧上固定连接第一质量块(104)，所述第一横梁(102)背离所述第二横梁(103)的一侧电连接第一压电层(106)，所述第一压电层(106)上固定第一金属电极(108)，所述第二横梁(103)背离所述第一横梁(102)的一侧上固定连接第二质量块(105)，所述第二横梁(103)靠近所述第一横梁(102)的一侧电连接第二压电层(107)，所述第二压电层(107)上固定连接第二金属电极(109)，所述第一横梁(102)电连接第一导线(110)的第一端，所述第一导线(110)的第二端连接所述第二金属电极(109)；

所述第一金属电极(108)和负载(113)的第一端通过第二导线(111)连接；所述第二横梁(103)电连接第三导线(112)的第一端，所述第三导线(112)的第二端连接所述负载(113)的第二端；

所述第一压电层(106)和所述第二压电层(107)的极化方向相同；

所述第一横梁(102)和第一质量块(104)以及所述第一压电层(106)构成第一振动系统，所述第二横梁(103)和第二质量块(105)以及所述第二压电层(107)构成第二振动系统，所述第一振动系统和第二振动系统的质量不同，以使所述第一振动系统的第一固有频率不同于所述第二振动系统的第二固有频率，其中，第一计算值与第二计算值之比小于20％，所述第一计算值为所述第一固有频率与所述第二固有频率之差的绝对值，所述第二计算值为所述第一固有频率与所述第二固有频率之和；

所述第一金属电极为金属铜片，所述第一金属电极的金属铜片面积大于所述第一压电层面积的一半，所述第一金属电极的金属铜片长度小于或等于所述第一压电层的长度且所述第一金属电极的金属铜片宽度小于或等于所述第一压电层的宽度；

所述第二金属电极为金属铜片，所述第二金属电极的金属铜片面积大于所述第二压电层面积的一半，所述第二金属电极的金属铜片长度小于或等于所述第二压电层的长度且所述第二金属电极的金属铜片宽度小于或等于所述第二压电层的宽度。

2.根据权利要求1所述的压电式能量采集器，其特征在于，

所述第一压电层(106)的材料包括无机压电材料或/和有机压电材料；或/和，

所述第二压电层(107)的材料包括无机压电材料或/和有机压电材料。

3.根据权利要求1所述的压电式能量采集器，其特征在于，

所述振动台(101)固定连接第一横梁(102)的第一端的连接方式为螺纹连接；或/和，

所述振动台(101)固定连接第二横梁(103)的第一端的连接方式为螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的压电式能量采集器，其特征在于，

所述第一横梁(102)与所述第一质量块(104)通过粘合剂固定连接；或/和，

所述第二横梁(103)与所述第二质量块(105)通过粘合剂固定连接。

5.根据权利要求1所述的压电式能量采集器，其特征在于，所述第一横梁(102)和所述第二横梁(103)均为导体。

6.根据权利要求1所述的压电式能量采集器，其特征在于，所述第一横梁(102)和所述第二横梁(103)均为绝缘体，其中，所述第一横梁(102)背离所述第二横梁(103)的一侧通过第三金属电极(114)电连接所述第一压电层(106)，所述第一横梁(102)背离所述第二横梁(103)的一侧通过所述第三金属电极(114)电连接所述第一导线(110)的第一端，所述第二横梁(103)靠近所述第一横梁(102)的一侧通过第四金属电极(115)电连接所述第二压电层(107)，所述第二横梁(103)靠近所述第一横梁(102)的一侧通过所述第四金属电极(115)电连接第三导线(112)的第一端。