[发明专利]冲击振动能量采集装置

说明书

本发明涉及能量采集设备技术领域，提供一种冲击振动能量采集装置。该冲击振动能量采集装置包括线圈骨架、线圈、磁钢、弹簧和压电膜，磁钢设置于线圈骨架的内部，线圈缠绕设置于线圈骨架的外侧，磁钢的第一端与线圈骨架的第一端连接，磁钢的第二端伸出至线圈骨架的外部，线圈骨架的内侧壁与磁钢的外侧壁之间通过弹簧连接，在线圈骨架的外部对称设有两个压电膜，两个压电膜的第一端分别与线圈骨架的第一端连接，各压电膜分别与线圈电连接。本发明提供的冲击振动能量采集装置，能够满足冲击振动环境使用，将环境冲击振动能量转换为电能输出，结构简单，使用方便，电能输出稳定、可靠，能量转换效率高。

技术领域

本发明涉及能量采集设备技术领域，尤其涉及一种冲击振动能量采集装置。

背景技术

目前，用于能量采集的能量源本质上主要有三种：电磁辐射能、热能和振动机械能。其中振动机械能是一种最容易从周围环境中获得的能量源，可作为环境能量采集技术的主要能量源。振动能量采集器作为一种可维持微电源，由于可以把系统周围广泛存在的机械振动能转换成电能，进而能全天候地为各种低功耗传感器供电。

工业环境振动源主要来源于电机，包括采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、乳化液泵、风机、凿岩机、煤电钻等。电机工作时，由于负载变化或人工操作会产生冲击振动和持续振动。然而现有技术还没有能够将环境冲击振动能量转换为电能输出的振动能量采集设备。

发明内容

本发明提供一种冲击振动能量采集装置，能够将环境冲击振动能量转换为电能输出，用于为低功耗传感器供电。

本发明提供一种冲击振动能量采集装置，包括线圈骨架、线圈、磁钢、弹簧和压电膜，所述磁钢设置于所述线圈骨架的内部，所述线圈缠绕设置于所述线圈骨架的外侧，所述磁钢的第一端与所述线圈骨架的第一端连接，所述磁钢的第二端伸出至所述线圈骨架的外部，所述线圈骨架的内侧壁与所述磁钢的外侧壁之间通过所述弹簧连接；在所述线圈骨架的外部对称设有两个所述压电膜，两个所述压电膜位于所述线圈骨架的相对两侧，两个所述压电膜的第一端分别与所述线圈骨架的第一端连接，且各所述压电膜分别与所述线圈电连接。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，在所述线圈骨架的外侧还设有套筒，所述套筒的第一端与所述线圈骨架的第一端连接，各所述压电膜分别设置于所述套筒的外侧。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，所述线圈骨架为中空的筒状结构，在所述线圈骨架的第一端安装有磁性座，所述线圈骨架的第二端设有开口；所述磁钢的第一端、所述套筒的第一端以及各所述压电膜的第一端分别通过所述磁性座与所述线圈骨架相连，所述磁钢的第二端穿过所述开口伸出至所述线圈骨架的外部。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，在所述线圈骨架的外侧壁上靠近所述磁性座的位置处设有线圈安装槽，所述线圈缠绕设置于所述线圈安装槽中。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，所述弹簧设置于所述线圈骨架中远离所述磁性座的位置处。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，在所述磁性座上还设有接线柱。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，所述磁钢设置于所述线圈骨架的中心位置处；所述磁钢的第一端、所述线圈骨架的第一端、所述套筒的第一端以及各所述压电膜的第一端平齐设置，所述线圈骨架的第二端与所述套筒的第二端平齐设置，所述磁钢的第二端与各所述压电膜的第二端平齐设置。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，在两个所述压电膜的第二端相面对的侧壁上分别设有质量块。

根据本发明提供一种的冲击振动能量采集装置，还包括拨动件，所述拨动件的中部与固定轴转动连接，所述拨动件的第一端和第二端分别位于所述固定轴的两侧，所述拨动件的第一端能够接收冲击力，以通过所述拨动件的第二端与所述磁钢的第二端进行冲击接触，用以拨动所述磁钢振动。