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公开(公告)号：CN112865473B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202110281520.4
申请日：2021-03-16
Applicant: 中国计量大学
IPC: H02K35/02
Abstract: 本发明公开了一种基于FPC工艺和电磁耦合的微型可穿戴能量收集装置，包括外壳、平面FPC线圈组、转轴、转动轮、能量收集电路，其特征在于，平面FPC线圈组垂直于转轴固定于外壳内部垂直方向中间处，平面FPC线圈组包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈以及覆盖于线圈上下两侧的FPC基材，通过采用FPC工艺实现线圈的小型化与密度提升，转轴通过轴承垂直固定于外壳内壁，转动轮安装在轴承外圈，可绕轴承旋转，转动轮包括轻质支架、5个方形永磁体和配重质量块，外界的低频振动带动配重质量块的甩动，能量收集电路固定于外壳底部，通过纤细导线与平面FPC线圈组相连接，将微弱交变电流转换为直流电，该装置可以实现环境及人体中的振动能量的采集。
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公开(公告)号：CN113037134B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202110248965.2
申请日：2021-03-08
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴式多源环境能量俘获装置，包括外壳、太阳能板、平面PCB线圈、轴承、转动质量块、压电悬臂梁、射频天线及TEG热电片，压电悬臂梁垂直于外壳内壁固定于外壳内部，压电悬臂梁包括压电片、悬臂梁、梁上永磁体，压电片固定在悬臂梁表面，梁上永磁体作为质量块放置在悬臂梁的自由端，在外壳顶部中心位置安装一个轴承，轴承外圈安装转动质量块，转动质量块上设置有6个方形致动永磁体，且相邻永磁体安装的极性相反，与悬臂梁上永磁体对应，在转动质量块上方固定有平面PCB线圈，外壳的顶部和底部分别安装太阳能板和TEG热电片，外壁固定射频天线，该装置可以实现振动能、太阳能、热能及射频能量的同时采集。
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公开(公告)号：CN112865473A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110281520.4
申请日：2021-03-16
Applicant: 中国计量大学
IPC: H02K35/02
Abstract: 本发明公开了一种基于FPC工艺和电磁耦合的微型可穿戴能量收集装置，包括外壳、平面FPC线圈组、转轴、转动轮、能量收集电路，其特征在于，平面FPC线圈组垂直于转轴固定于外壳内部垂直方向中间处，平面FPC线圈组包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈以及覆盖于线圈上下两侧的FPC基材，通过采用FPC工艺实现线圈的小型化与密度提升，转轴通过轴承垂直固定于外壳内壁，转动轮安装在轴承外圈，可绕轴承旋转，转动轮包括轻质支架、5个方形永磁体和配重质量块，外界的低频振动带动配重质量块的甩动，能量收集电路固定于外壳底部，通过纤细导线与平面FPC线圈组相连接，将微弱交变电流转换为直流电，该装置可以实现环境及人体中的振动能量的采集。
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公开(公告)号：CN113037133B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202110248934.7
申请日：2021-03-08
Applicant: 中国计量大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种多方向的上变频波浪振动俘能装置，包括封闭外壳、两个带有圆形导轨的圆柱基座、金属球、轴承、光轴、圆环、驱动永磁体和4个压电悬臂梁结构，其特征在于将轴承放入圆环的两面，通过光轴将两个圆柱基座与圆环相连接，圆柱基座的底面和顶面与封闭外壳相连。所述压电悬臂梁结构由尼龙螺帽、尼龙螺柱、L型支座、盖片、梁上永磁体和压电片构成，所述金属球放置于圆柱基座内，通过金属球在圆柱基座内的圆形导轨上的滚动带动圆环转动，而圆环上的驱动永磁体通过与压电片上的梁上永磁体的磁力作用使压电片振动输出电能。该装置可以将外界超低频振动能量通过压电效应转换成电能，适用于江、河、湖、海等水面波浪能量的收集。
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公开(公告)号：CN113037133A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110248934.7
申请日：2021-03-08
Applicant: 中国计量大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种多方向的上变频波浪振动俘能装置，包括封闭外壳、两个带有圆形导轨的圆柱基座、金属球、轴承、光轴、圆环、驱动永磁体和4个压电悬臂梁结构，其特征在于将轴承放入圆环的两面，通过光轴将两个圆柱基座与圆环相连接，圆柱基座的底面和顶面与封闭外壳相连。所述压电悬臂梁结构由尼龙螺帽、尼龙螺柱、L型支座、盖片、梁上永磁体和压电片构成，所述金属球放置于圆柱基座内，通过金属球在圆柱基座内的圆形导轨上的滚动带动圆环转动，而圆环上的驱动永磁体通过与压电片上的梁上永磁体的磁力作用使压电片振动输出电能。该装置可以将外界超低频振动能量通过压电效应转换成电能，适用于江、河、湖、海等水面波浪能量的收集。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112958418A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110334160.X
申请日：2021-03-29
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种低频振动能量模拟装置，包括底架、两个步进电机、两个直流电机驱动器、控制器、两个连接杆结构、亚克力板和支撑杆结构，将两个步进电机固定在底架的X轴和Y轴，所述的连接杆结构包括鱼眼杆、固定架以及曲柄，鱼眼杆的一端通过曲柄与步进电机相连，另一端通过固定架与亚克力板相连，所述的支撑杆结构包括金属直杆、万向联轴器以及吸盘，金属直杆的一端与底架相连，另一端通过万向联轴器与吸盘相连，吸盘的另一端固定在亚克力板中心位置，该装置使用控制器设置X轴和Y轴上的两个步进电机的转动频率，所述控制器包括单片机、显示屏、按键，步进电机转动并通过鱼眼杆带动亚克力板全方位摆动以达到模拟外界低频振动的效果。
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公开(公告)号：CN112857740A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110334293.7
申请日：2021-03-29
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本发明公开了一种基于直流有刷电机的波浪模拟装置，包括金属直杆、底架、玻璃平台、球形云台、塑料外壳、控制台、激光传感器、黑色挡板、两个电动推杆和万向联轴器。所述万向联轴器由十字轴承和两个法兰叉组成，万向联轴器一端与玻璃平台连接，另一端连接电动推杆，万向联轴器上嵌入的黑色挡板固定在激光测距传感上方。所述控制台固定于底架，包括按键开关、显示屏、控制电路。所述电动推杆包括直流有刷电机、推杆、铝合金外壳、电机底座，直流有刷电机与铝合金外壳安装在电机底座上，推杆安装在铝合金外壳内部，直流有刷电机安装激光传感器，该装置通过控制直流有刷电机转动带动玻璃平台全方位摆动以实现江、河、湖、海等水面波浪的模拟。
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公开(公告)号：CN112332706A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011320578.7
申请日：2020-11-23
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种压电振动能量采集的有源同步电荷提取电路，包括压电换能器、整流桥电路、峰值检测电路、过零检测电路、非门、D触发器、传输门控制电路和同步电荷提取电路。压电换能器先经整流桥电路将交流信号转换为非负的输出信号，当峰值检测电路检测到压电换能器输出电压为最大峰值时，其峰值检测电路的输出信号使D触发器输出控制信号，D触发器的控制信号使得传输门控制电路和同步电荷提取电路与压电换能器、整流桥电路和电感构成导通关系，通过电感与电容的谐振将电荷提取到同步电荷提取电路中，并通过过零检测电路检测电荷是否提取完成并关闭通路，实现与振动频率同步的电荷能量提取。
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公开(公告)号：CN113037134A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110248965.2
申请日：2021-03-08
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴式多源环境能量俘获装置，包括外壳、太阳能板、平面PCB线圈、轴承、转动质量块、压电悬臂梁、射频天线及TEG热电片，压电悬臂梁垂直于外壳内壁固定于外壳内部，压电悬臂梁包括压电片、悬臂梁、梁上永磁体，压电片固定在悬臂梁表面，梁上永磁体作为质量块放置在悬臂梁的自由端，在外壳顶部中心位置安装一个轴承，轴承外圈安装转动质量块，转动质量块上设置有6个方形致动永磁体，且相邻永磁体安装的极性相反，与悬臂梁上永磁体对应，在转动质量块上方固定有平面PCB线圈，外壳的顶部和底部分别安装太阳能板和TEG热电片，外壁固定射频天线，该装置可以实现振动能、太阳能、热能及射频能量的同时采集。
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公开(公告)号：CN112332705A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011319651.9
申请日：2020-11-23
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MPPT的压电式可拓展能量采集接口电路，包括可拓展压电换能器，数量与压电换能器结构相对应的可拓展峰值检测开关，LC谐振电感，整流电路，整流电容，DC‑DC转换芯片，储能电容。其中最大功率点跟踪（MPPT）模块由峰值电压跟踪电路和滞回电压比较器构成。可拓展压电换能器，可拓展峰值检测开关，LC谐振电感，整流电路，整流电容构成可拓展串联同步开关电感能量采集接口电路。最大功率点跟踪（MPPT）模块在可拓展串联同步开关电感能量采集接口电路正常工作期间检测压电换能器的峰值开路电压及整流电容两端的电压，并通过控制DC‑DC转换芯片将整流电容电压保持在最大输出功率附近。电路可以完全自供电，极大的提高了能量采集的效率。
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