[发明专利]一种振动能量采集模拟装置

说明书

本发明提供了一种振动能量采集模拟装置，包括：基座单元；支撑单元，驱动单元，包括调速电机以及设置在调速电机的顶端的偏心轴；传动单元，包括第一连接组件、一端与该第一连接组件连接的连杆以及与连杆的另一端连接的第二连接组件，第一连接组件与偏心轴连接；振动能量产生单元，与第二连接组件连接，在传动单元的带动下产生振动能量，包括振动侧组件、固定侧组件以及放置在振动侧组件与固定侧组件之间的压电复合片；以及能量采集电路，与压电复合片连接，用于收集压电复合片上产生的振动能量，其中，压电复合片是由二甲基乙酰胺与聚偏氟乙烯粉末按照一定比例均匀混合后经研磨处理制备的。

技术领域

本发明涉及一种能量采集装置，具体涉及一种振动能量采集模拟装置。

背景技术

近年来由于再生能源议题不断受到重视，将环境中潜在能源转化为电能，已成为自我供电系统中重要的设计考虑。环境中充斥着各种形式的能量，例如热能、太阳能、动能等，其中振动能量的来源受限于外在环境因素影响较小，因此吸收外部振动能量并转化为电能的研究广泛地受到重视。

现有的振动能量采集系统，一般采用电磁或静电能量采集，利用这两种的机电换能器将来自环境的振动或运动转换成电能，或者以应变能量形式存储以用于后续使用。

但是这两种能量采集方式效率低且成本高，采用压电能量采集装置和使用的压电片必须是相配套的，无法对设备进行推广；另外能量采集系统只有单一的能量采集功能，造成了采集系统的功能单一性，容易受到外界环境的干扰。此外，用于转换和存储能量的构件包括组件，该组件包括螺旋弹簧和压电元件的组，为微电子机械系统+应用的情况下，选组的组件是弹簧片，从而进行压电能量转换，传统的压电转换和存储采集效率低，相应慢。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种振动能量采集模拟装置。

本发明提供了一种振动能量采集模拟装置，具有这样的特征，包括：基座单元；支撑单元，设置在基座单元上；驱动单元，固定在支撑单元上，包括调速电机以及设置在调速电机的顶端的偏心轴；传动单元，包括第一连接组件、一端与该第一连接组件连接的连杆以及与连杆的另一端连接的第二连接组件，第一连接组件与偏心轴连接，在调速电机的驱动下带动连杆以及第二连接组件运动；振动能量产生单元，与第二连接组件连接，在传动单元的带动下产生振动能量，包括振动侧组件、固定侧组件以及放置在振动侧组件与固定侧组件之间的压电复合片；以及能量采集电路，与压电复合片连接，用于收集压电复合片上产生的振动能量，其中，振动侧组件与第二连接组件连接，在第二连接组件的传动下带动压电复合片的一侧振动；固定侧组件与压电复合片的另一侧连接，用于固定压电复合片的另一侧，压电复合片是由二甲基乙酰胺与聚偏氟乙烯粉末按照一定比例均匀混合后经研磨处理制备的。

在本发明提供的振动能量采集模拟装置中，还可以具有这样的特征：其中，振动侧组件包括摇杆支架、摇杆、挡板以及振动侧夹具，固定侧组件包括固定架以及固定侧夹具，摇杆支架固定在支撑单元上，摇杆的一端与摇杆支架连接，另一端通过连接槽与第二连接组件嵌合连接，在第二连接组件的带动下绕摇杆支架左右摆动，挡板设置在摇杆的靠近摇杆支架的一端，且位于摇杆的上方，振动侧夹具设置在摇杆的远离摇杆支架的一端，用于夹持压电复合片，固定架固定在底板的一侧，固定侧夹具设置在固定架的顶端，用于固定夹持压电复合片。

在本发明提供的振动能量采集模拟装置中，还可以具有这样的特征：其中，振动侧组件包括：振动侧夹具、滑块以及滑块导轨，固定侧夹具包括：下连接板、上连接板以及固定侧夹具，振动侧夹具与第二连接组件连接，用于夹持压电复合片，滑块设置在振动侧夹具的下端，在第二连接组件的带动下移动，滑块导轨沿支撑单元的水平方向上固定在支撑单元上，滑块在滑块导轨内左右移动，底板上设置有与滑块导轨的方向垂直的凹槽，下连接板设置在是凹槽内且在凹槽内前后移动，下连接板板的上端设置有与凹槽的方向垂直的水平凹槽，上连接板设置在水平凹槽内且在水平凹槽内左右移动，固定侧夹具固定在上连接板的顶端，用于夹持压电复合片。