一种适于低频振动能量收集的上变频振动能量收集装置

摘要

本发明公开了一种适于从低频振动中收集能量的上变频振动能量收集装置，属于振动能量收集技术领域。本发明利用在运动和碰撞过程中视为刚体的铰接臂和扭簧组装成一个可将系统外部低频振动的能量转化为蕴含在系统内部机构之间的机械能的谐振频率很低的弹簧-质量二阶系统，再利用铰接臂和弹性结构的碰撞，使低频振动的能量转化成高频振动的能量，从而实现了上变频；再通过压电片将高频振动的能量转化成电能。本发明的装置结构简单，制作成本低，将机械能向电能转化的效率高；可为工作在低频振动环境中的传感器等低功耗系统提供能量，尤其适用于那些需长期工作在人工难以维护或更换部件、且存在低频振动的环境中的传感器节点。

主权项

一种适于低频振动能量收集的上变频振动能量收集装置，其特征在于，所述的装置结构如下：扭簧（2）的一端固定于机架（1）上，扭簧（2）的另外一端固定在铰接臂（4）上；铰链（3）将铰接臂（4）铰接在机架（1）上；压电片台架（5）固定在铰接臂（4）未和扭簧（2）结合的一端；压电片（6）固定在压电片台架（5）上，在压电片（6）上远离压电片台架（5）的一端固定有质量块（7）；弹性结构（8）安装在机架（1）上远离扭簧（2）的一端，使碰撞发生在铰接臂（4）和弹性结构（8）之间；或者将弹性结构（8）安装在铰接臂（4）上远离扭簧（2）的一端，使碰撞发生在弹性结构（8）和机架（1）之间。