[发明专利]三维驱动双晶片变截面的振动能量俘获自供电装置及其方法

摘要

本发明涉及三维驱动双晶片变截面的振动能量俘获自供电装置及其方法。主要包括横向振子和纵向振子两部分构成，其中横向振子由下振子和上振子两部分组成，具体包括横向振动导出片、蛇形导电电极、压电纤维复合物、绝缘层、钕铁硼永磁体；纵向振子由后振子前振子和两部分组成，具体包括其中纵向振动导出片、蛇形导电电极、压电纤维复合物、绝缘层、钕铁硼永磁体。通过三维驱动双晶片变截面体系大幅度提高了能量俘获效率，解决了目前无线数据采集装置的能量供给问题，使得基于无线网络的大数据量实时监测成为可能，对形成智能化、集成化的结构健康监控网络，实现自主式、动态的结构健康监测体系具有重要的意义。

主权项

一种三维驱动双晶片变截面的振动能量俘获自供电装置，其特征在于：包括横向振子(一)和纵向振子(二)两部分构成，其中横向振子(一)由下振子(a)和上振子(b)两部分组成，具体包括横向振动导出片(1)、第一蛇形导电电极(2)、第一压电纤维复合物(3)、第一绝缘层(4)、第一钕铁硼永磁体(5)；纵向振子(二)由后振子(c)和前振子(d)两部分组成，具体包括其中纵向振动导出片(6)、第二蛇形导电电极(7)、第二压电纤维复合物(8)、第二绝缘层(9)、第二钕铁硼永磁体(10)，横向振子(一)和纵向振子(二)包含在防磁外罩(11)内；四个两两相对成井字形的变截面悬臂梁，两两相对的成井字形的变截面悬臂梁的相对面各有一片同极钕铁硼永磁体，同时对侧的永磁体与另一侧也是同极的，每个梁一端与壳体固定连接，同时自供电装置一侧与被监测构件的竖直切线平行，另一侧与被监测构件的水平切线平行。