申请/专利权人：北京林业大学

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-02-27

公开（公告）号：CN117614227A

主分类号：H02K35/02

分类号：H02K35/02;F03G7/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.03.15#实质审查的生效;2024.02.27#公开

摘要：本发明提供了一种可以收集空间内相互垂直的三个方向振动且频率可调谐的振动能量俘获装置，具体涉及振动能量俘获机械技术领域。该能量俘获装置由壳体固定，壳体内部右端设置有一固定支座；固定支座一端固定在壳体上，另一端通过球铰链与三摆摆杆相连；三摆摆杆由三个摆杆的底部相连组成，其端部皆与球形永磁体相连；线圈缠绕在环形铁芯上，环形铁芯分别固定在壳体内部上端、左侧和底面上；三摆摆杆各杆上安装一个弹簧，弹簧一端与摆杆滑槽相连，弹簧另一端与壳体滑槽相连。本发明结构简单，不仅可以调谐装置固有频率，而且实现了三方向振动能量的俘获，能量俘获的效率显著提高，更好地为低功耗无线传感器网络和微机电系统供电。

主权项：1.三方向可调谐振动能量俘获装置，包括如下组成部分：壳体、固定支座、三摆摆杆、球铰链、弹簧、球形永磁体、线圈、环形铁芯、摆杆滑槽、壳体滑槽、弹簧导向筒、螺栓；其特征在于：壳体1内部右端有固定支座2，通过球铰链4将三摆摆杆3连接处配合于固定支座2上端，固定支座2由四根支柱组成，各支柱之间留有空隙以防干涉三摆摆杆3摆动，三摆摆杆3三个端部与球形永磁体6相连，线圈7缠绕在环形铁芯8上，环形铁芯8分别固定于壳体1内部上端、左侧和底部，三摆摆杆3各分支杆上安装一个弹簧5，弹簧5一端与摆杆滑槽9相连，弹簧5另一端与壳体滑槽10相连，弹簧5外侧有弹簧导向筒11，弹簧导向筒11通过螺栓12固定在壳体1上；三摆摆杆3连接处通过球铰链4与固定于壳体1的固定支座2连接；三摆摆杆3三个端部各固定一个球形永磁体6，使球形永磁体6能够同三摆摆杆3绕球铰链4处摆动，形成摆式振动；由于球铰链具有空间中三个旋转自由度，使得三摆摆杆3能分别绕不同的轴摆动，当环境振动激励为X方向时，Z朝向的三摆摆杆3接收激励在XOZ平面内进行摆动，从而带动整个三摆摆杆3摆动；当环境激励为Y方向时，Z朝向三摆摆杆3接收激励在YOZ平面内摆动，从而带动整个三摆摆杆3进行摆动；当环境激励为Z方向时，Y朝向的三摆摆杆3接收激励在YO平面内摆动，从而带动整个三摆摆杆3进行摆动，由此完成三方向的能量俘获；三根弹簧5一端分别安装在水平、竖直向上和竖直向下三摆摆杆3的下侧、右侧和前侧，另一端分别连接于壳体1底部、右侧和前侧；通过调整弹簧5在摆杆滑槽9和壳体滑槽10中的位置，从而调节系统的固有频率；当环境振动频率发生变化时，通过改变装置的固有频率，实现可调谐振动能量俘获。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京林业大学 三方向可调谐振动能量俘获装置

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