一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器的制作方法

本技术涉及能量采集，具体为一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器。

背景技术：

1、“穿戴式智能设备”是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。随着计算机和互联网技术的快速发展，穿戴式智能设备逐渐显示出重要的研究价值，如何为穿戴式智能设备供电一直是能量采集领域研究人员关注的焦点。

2、为了从人体内外环境中获取能量，研究人员基于电磁、压电、静电、热电、摩擦电等机电转换机制，开发了各种能量采集器将人类基本活动(如行走、跑步、跳跃、摆动肢体)产生的机械振动能量转换为有用的电能，为低功率电子设备供电。压电能量采集技术因其结构简单、能量转换效率高、不受电磁干扰等优势而在振动能量采集领域得到广泛应用，但是由于压电能量采集器通常采用悬臂梁结构，其固有频率较高，难以采集人体运动产生的超低频、不规则的自然能量。

3、鉴于此，我们提出一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，利用中心磁铁感知人体的振动能量，并分别利用电磁感应原理和压电效应采集中心磁铁的振动能量，以解决无法使用压电效应采集人体运动的缺点。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，包括框架，所述框架呈日字型，所述框架两端部分分别固定连接有两个压电能量采集单元，所述框架中间部分固定连接有电磁能量采集单元。

4、优选的，所述电磁能量采集单元包括轨道，所述轨道固定安装在框架中间，所述轨道的两端固定有线圈，所述轨道的内部设置有中心磁铁，所述中心磁铁沿轨道内部自由移动。

5、优选的，所述压电能量采集单元包括外侧弓形板，所述外侧弓形板固定连接在框架内壁上，所述外侧弓形板上固定连接有内侧弓形板。

6、优选的，所述内侧弓形板和外侧弓形板中间固定安装有压电片。

7、优选的，所述内侧弓形板的侧面固定安装有末端磁铁，所述末端磁铁的极性与中心磁铁的极性相反。

8、借由上述技术方案，本实用新型提供了一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器。至少具备以下有益效果：

9、(1)、本实用新型通过设置一个电磁能量采集单元和两个压电能量采集单元，利用两种机电转换机制同时从一个机电中获取能量，使功率密度更高。

10、(2)、本实用新型通过中心磁铁实现电磁与压电同时进行能量采集的功能，结构简单，易于制造与安装，且使用灵活，具有较强的环境适应性。

技术特征：

1.一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，包括框架(3)，其特征在于：所述框架(3)呈日字型，所述框架(3)两端部分分别固定连接有两个压电能量采集单元(2)，所述框架(3)中间部分固定连接有电磁能量采集单元(1)。

2.根据权利要求1所述的一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，其特征在于：所述电磁能量采集单元(1)包括轨道(102)，所述轨道(102)固定安装在框架(3)中间，所述轨道(102)的两端固定有线圈(103)，所述轨道(102)的内部设置有中心磁铁(101)，所述中心磁铁(101)沿轨道(102)内部自由移动。

3.根据权利要求1所述的一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，其特征在于：所述压电能量采集单元(2)包括外侧弓形板(204)，所述外侧弓形板(204)固定连接在框架(3)内壁上，所述外侧弓形板(204)上固定连接有内侧弓形板(202)。

4.根据权利要求3所述的一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，其特征在于：所述内侧弓形板(202)和外侧弓形板(204)中间固定安装有压电片(203)。

5.根据权利要求3所述的一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，其特征在于：所述内侧弓形板(202)的侧面固定安装有末端磁铁(201)，所述末端磁铁(201)的极性与中心磁铁(101)的极性相反。

技术总结
本技术涉及能量采集技术领域，且公开了一种面向超低频振动的日字型复合能量采集器，包括所述框架呈日字型，所述框架两端部分分别固定连接有两个压电能量采集单元，所述框架中间部分固定连接有电磁能量采集单元；所述电磁能量采集单元包括轨道，所述轨道固定安装在框架中间，所述轨道的两端固定有线圈，所述轨道的内部设置有中心磁铁，所述中心磁铁沿轨道内部自由移动。该面向超低频振动的日字型复合能量采集器，利用中心磁铁感知人体的振动能量，并分别利用电磁感应原理和压电效应采集中心磁铁的振动能量，有效的解决目前无法使用压电效应采集人体运动的缺点。

技术研发人员：李媛华,杨妙,李丽,王惠卿,孟静静,徐红伟,毕海峰,汪彦红,张俊领
受保护的技术使用者：长春汽车工业高等专科学校
技术研发日：20230815
技术公布日：2024/5/10