申请/专利权人：浙江大学

申请日：2023-04-10

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN116683790B

主分类号：H02N2/18

分类号：H02N2/18;H02J7/32;G01H11/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.09.19#实质审查的生效;2023.09.01#公开

摘要：本发明公开了一种用于杆索结构的宽频带能量收集与传感一体化装置，属于压电振动能量收集与传感领域，解决现有压电俘能器不能充分收集环境多方向振动能量的问题。该装置包括内层套筒、外层套筒、第一压电薄膜传感器、自供电模块和控制通信模块。自供电模块包括一个或多个振子组。每个振子组均包括沿着内层套筒的周向依次排列的多个压电振子。振子组能够收集套筒横截面内任意方向振动能量。外层套筒内表面具有多个限幅块，用于在振动剧烈时保护压电振子。同时，本发明将悬臂梁式的压电振子相对于外层套筒的轴线斜向设置，使得环境风力能够作用在压电振子上，提高压电振子的发电效率。

主权项：1.一种用于杆索结构的宽频带能量收集与传感一体化装置，其特征在于：包括内层套筒（1）、外层套筒（4）、第一压电薄膜传感器（5）、自供电模块和控制通信模块；内层套筒（1）与外层套筒（4）同轴固定；自供电模块设置在内层套筒（1）的外侧面与外层套筒（4）的内侧面之间；内层套筒（1）的内侧面上设置有第一压电薄膜传感器（5）；自供电模块为控制通信模块供电；所述的自供电模块包括一个或多个振子组；每个振子组均包括沿着内层套筒（1）的周向依次排列的多个压电振子（2）；所述的压电振子（2）包括弹性基板（21）、压电陶瓷片（22）和质量块（23）；压电陶瓷片（22）固定在弹性基板（21）的侧面；弹性基板（21）的内端与内层套筒（1）的外侧面固定；质量块（23）固定在弹性基板（21）的外端；所述弹性基板（21）的侧面与内层套筒（1）的轴线成θ夹角；θ的取值为30～60°；所述外层套筒（4）的内侧面固定有与压电振子（2）数量相同的多个限幅块（42）；限幅块（42）固定在外层套筒（4）的内侧面上；在外层套筒（4）内侧面的周向上，任意一个压电振子（2）上的质量块（23）均位于相邻两个限幅块（42）之间；部分或全部限幅块（42）的一个或两个侧面上固定有第二压电薄膜传感器（43）；限幅块能够约束压电振子的摆动幅度；所述的自供电模块中包括多个振子组；不同振子组中质量块（23）的质量大小不同；不同振子组中的压电振子的共振频率均在被测的建筑物杆件结构或拉索结构的振动频率范围内；工作过程中，收集第二压电薄膜传感器（43）和第一压电薄膜传感器（5）的信号分析建筑物的杆件结构或拉索结构的振动状况，第一压电薄膜传感器（5）接收到的振动信号对应结构振动；第二压电薄膜传感器（43）接收到的振动信号对应风致振动与结构振动的结合。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 一种用于杆索结构的宽频带能量收集与传感一体化装置

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