基于超磁致伸缩薄膜的杠杆式振动能量收集器

摘要

本发明公开了一种基于超磁致伸缩薄膜的杠杆式振动能量收集器。本发明中的一种技术方案包括两个超磁致伸缩薄膜谐振器、杠杆、铰链支座、电磁体、上弹簧、下弹簧和箱体。两个超磁致伸缩薄膜谐振器位于杠杆一侧，杠杆中点与铰链支座通过销连接，杠杆位于两个超磁致伸缩薄膜谐振器之间的一端安装有第一电磁体，另一端接在串联的上弹簧、下弹簧之间。另一种技术方案中将上弹簧、下弹簧替换为磁铁对，并在该磁铁对所在的杠杆一端设置相吸的电磁体。本发明利通过采用两个超磁致伸缩薄膜谐振器对称布置于杠杆一端的上下侧方式，杠杆的一次摆动可以依次使得两个超磁致伸缩薄膜谐振器受到激励，由此，能量收集效率得到很大提高。

主权项

基于超磁致伸缩薄膜的杠杆式振动能量收集器，包括两个超磁致伸缩薄膜谐振器、杠杆、铰链支座、第一电磁体、上弹簧、下弹簧和箱体；两个超磁致伸缩薄膜谐振器位于杠杆一侧，杠杆的摆动限位于两个超磁致伸缩薄膜谐振器之间，超磁致伸缩薄膜谐振器固定安装在箱体一个侧壁上；杠杆中点与铰链支座通过销连接，杠杆绕销轴上下摆动，铰链支座固定安装在箱体底部上，杠杆位于两个超磁致伸缩薄膜谐振器之间的一端安装有第一电磁体，另一端接在串联的上弹簧、下弹簧之间，上弹簧和下弹簧构成弹簧组呈竖直设置；所述的超磁致伸缩薄膜谐振器包括紧固螺钉、感应线圈、线圈骨架、超磁致伸缩薄膜、铜层和第二电磁体；铜层一端固定于侧壁内，另一端与第二电磁体刚性连接为一体，超磁致伸缩薄膜粘结在铜层上；线圈骨架套在超磁致伸缩薄膜与铜层上，并通过紧固螺钉连接在墙座上；感应线圈绕在线圈骨架上，并外接至调节电路，然后连接到微型机电设备或储能器上；所述的第一电磁体与第二电磁体相对面极性相同；当箱体受到振动冲击时，杠杆发生上下摆动，杠杆一端的第一电磁体对超磁致伸缩薄膜谐振器产生排斥力，使得超磁致伸缩薄膜谐振器弯曲变形，从而使得铜层上的超磁致伸缩薄膜材料变形，由于超磁致伸缩材料的压磁效应产生磁场变化，然后基于电磁感应原理，变化的磁场使得闭合线圈内产生感应电动势，从而对外输出电能。