一种边缘电场驱动的静电式振动能量收集装置

摘要

本发明属于能量收集与转换装置技术领域，特别涉及一种边缘电场驱动的静电式振动能量收集装置。本装置由电极、驻极体和可动结构组成；电极部分覆盖驻极体上表面；可动结构感知面内振动、离面振动、俯仰激励或冲击激励，在驻极体上方、各电极之间的区域内运动。电极由电阻率不超过2×10^-6Ω·m的导电性材料制成；驻极体为具有电荷存储能力的电介质材料；驻极体或可动结构可以以固连方式级联，形成阵列式装置。本发明可以有效收集各种振动或冲击类型的动能，同时解决了因环境固有振动频率具有多值、可变等特点所导致的振动结构的谐振频率不易匹配、能量转换效率低等问题，可广泛应用于宽频带振动、冲击或激励方式多样的振动环境的能量收集。

主权项

一种边缘电场驱动的静电式振动能量收集装置，其特征在于：由电极(1)、驻极体(2)和可动结构(3)组成；电极(1)部分覆盖驻极体(2)的上表面；可动结构(3)感知面内振动、离面振动、俯仰激励或冲击激励，在驻极体(2)上方、各电极(1)之间的区域内运动，当可动结构(3)在外界振动的作用下脱离原位产生离面振动时，驻极体(2)在电极(1)侧面形成的电场发生变化，使得电极(1)内的感应电荷发生变化，从与电极(1)相连的接地负载处吸收或释放电子，从而在外电路形成电流；所述可动结构(3)非导电。