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公开(公告)号：CN117424421A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311260693.3
申请日：2023-09-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: H02K35/02
Abstract: 本发明提供一种带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，属于振动俘能技术领域。其技术方案是：谐振腔体为长方体结构，在谐振腔体的上盖处设有出风口，谐振腔体的侧面三面封闭，一面开放为入风口；弹性悬臂梁的一端通过限位转轴安装于谐振腔体，另一端连接钝体，在钝体面向谐振腔体侧壁的端面分别安装永磁体；线圈内嵌于谐振腔体侧壁，位置与永磁体相对，且线圈的端面与谐振腔体的内壁平齐。本发明中的永磁体与两侧固定的线圈之间产生相对运动，形成感应电动势，内阻抗很小，一般只有十欧姆左右，减小了俘能器的内阻损耗，提高了俘能效率。
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公开(公告)号：CN111628674B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202010486074.6
申请日：2020-06-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开的一种升频式压电‑电磁俘能装置，属于发电技术领域。本发明通过升频式压电‑电磁俘能方式能够将机械振动能转化为电能储存，实现对微电子装置供电，具有无污染，能量密度大，可靠性高等特点。本发明后脚跟下压时和抬起时均有能量回收，下压过程中第一压电片和发电机输出能量，抬起过程中第二压电片输出能量。本发明采用棘轮结构对压电片进行上变频，提高压电片的激振频率，提高压电俘能的输出功率。本发明通过齿轮升速模块对下压时齿轮的转速提升，提升电磁俘能模块的发电效率。本发明所采用的单向轴承，能够最大程度减小踩压过程中和回复过程中的阻力，两个棘轮和二级齿轮的孔内单向轴承在非工作方向运动时最大程度减小对轴的摩擦。
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公开(公告)号：CN110307832B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201910571347.4
申请日：2019-06-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C19/5621 , G01C19/5614
Abstract: 本发明属于微机械系统技术领域，公开了一种基于杠杆效应位移放大音叉式微机械陀螺仪，对玻璃基底进行光刻，并溅射金属，通过剥离形成的金属电极；硅片键合在玻璃基底上，玻璃基底上的硅片光刻深刻蚀形成的锚点；在硅片上进行光刻深刻蚀释放出来的MEMS机械结构，MEMS机械结构为全解耦全对称结构音叉式结构。本发明在检测模态的中心质量块与检测框之间巧妙设置一柔性杠杆机构，将中心质量块的检测位移放大传递到检测框，检测框检测电容变化更加明显，同时基于杠杆的死点效应以及杠杆U形传力梁的解耦性实现二次解耦，进一步降低正交耦合，从而实现更高的灵敏度和更高的分辨率。
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公开(公告)号：CN110829778A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201810890278.9
申请日：2018-08-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: H02K35/02
Abstract: 本发明公开了一种磁电式发电机及其应用，该磁电式发电机包括：壳体、永磁体、至少两个线圈和至少两个弹簧；弹簧分别压缩容纳于壳体内并分设于永磁体的两端；线圈分别套设于各弹簧外；永磁体在壳体内滑动并切割各线圈的磁力线。该磁电式发电机针对磁后坐发电机无法在侵彻环境中实现持续发电的情况，基于电磁感应定律，利用弹体侵彻目标过程中所受到的冲击作用，采用双簧双线圈结构，在受到冲击后可使磁体在线圈中持续运动，这样线圈即可产生感应电动势，实现持续发电对引信系统的持续供电。本发明还提供了磁电式发电机的在弹体侵彻目标过程中供电的应用。
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公开(公告)号：CN110307832A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910571347.4
申请日：2019-06-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C19/5621 , G01C19/5614
Abstract: 本发明属于微机械系统技术领域，公开了一种基于杠杆效应位移放大音叉式微机械陀螺仪，对玻璃基底进行光刻，并溅射金属，通过剥离形成的金属电极；硅片键合在玻璃基底上，玻璃基底上的硅片光刻深刻蚀形成的锚点；在硅片上进行光刻深刻蚀释放出来的MEMS机械结构，MEMS机械结构为全解耦全对称结构音叉式结构。本发明在检测模态的中心质量块与检测框之间巧妙设置一柔性杠杆机构，将中心质量块的检测位移放大传递到检测框，检测框检测电容变化更加明显，同时基于杠杆的死点效应以及杠杆U形传力梁的解耦性实现二次解耦，进一步降低正交耦合，从而实现更高的灵敏度和更高的分辨率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114709997A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202210350643.3
申请日：2018-08-07
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种用于弹体侵彻目标过程的磁电式发电机及发电方法及应用，该磁电式发电机包括：壳体、永磁体、至少两个线圈和至少两个弹簧；弹簧分别压缩容纳于壳体内并分设于永磁体的两端；线圈分别套设于各弹簧外；永磁体在壳体内滑动并切割各线圈的磁力线。该磁电式发电机针对磁后坐发电机无法在侵彻环境中实现持续发电的情况，基于电磁感应定律，利用弹体侵彻目标过程中所受到的冲击作用，采用双簧双线圈结构，在受到冲击后可使磁体在线圈中持续运动，这样线圈即可产生感应电动势，实现持续发电对引信系统的持续供电。本发明还提供了磁电式发电机的在弹体侵彻目标过程中供电的应用。
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公开(公告)号：CN110289786A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910571220.2
申请日：2019-06-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明属于微能源和振动发电技术领域，公开了多模复合式上变频振动式环境能量采集器，包括壳体、电磁俘能单元、压电俘能单元和静电俘能单元，所述壳体上连接有低频振动梁和高频梁，所述低频振动梁位于所述高频梁上方；所述低频振动梁连接所述电磁俘能单元，所述压电俘能单元和所述静电俘能单元共用所述高频梁，所述静电俘能单元位于所述壳体的最底层，所述压电俘能单元位于所述电磁俘能单元和所述静电俘能单元之间。本发明将静电、压电、电磁三种不同俘能单元的俘能结构进行科学合理的布局，可有效拓宽俘能带宽，提高俘能结构的能量输出水平，并增强俘能器的环境适应能力。
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公开(公告)号：CN103107739B
公开(公告)日：2015-04-15
申请号：CN201310064404.2
申请日：2013-02-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于MEMS的动磁铁型电磁-压电复合式宽频俘能器，属于微机电系统领域。其包括：边框1、2个以上的MEMS电磁-压电复合式俘能单元11、管壳20、盖板2、第一玻璃基板17和第二玻璃基板18。MEMS电磁-压电复合式俘能单元11包括：磁铁3、第一线圈4、质量块5、第一结构梁6、第二结构梁12、第三结构梁13、第四结构梁14、第一上电极层7、第二上电极层8、下电极层9、PZT压电材料层10、绝缘层15、第二线圈16。本发明提出的俘能器与已有MEMS振动型俘能器相比较，具有以下优点：①将线圈材料、压电材料的制备与MEMS工艺实现兼容设计，且成本较低。②具有宽频带俘能效果，并同时能输出较大电压和较大电流。
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公开(公告)号：CN103107739A
公开(公告)日：2013-05-15
申请号：CN201310064404.2
申请日：2013-02-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于MEMS的动磁铁型电磁-压电复合式宽频俘能器，属于微机电系统领域。其包括：边框1、2个以上的MEMS电磁-压电复合式俘能单元11、管壳20、盖板2、第一玻璃基板17和第二玻璃基板18。MEMS电磁-压电复合式俘能单元11包括：磁铁3、第一线圈4、质量块5、第一结构梁6、第二结构梁12、第三结构梁13、第四结构梁14、第一上电极层7、第二上电极层8、下电极层9、PZT压电材料层10、绝缘层15、第二线圈16。本发明提出的俘能器与已有MEMS振动型俘能器相比较，具有以下优点：①将线圈材料、压电材料的制备与MEMS工艺实现兼容设计，且成本较低。②具有宽频带俘能效果，并同时能输出较大电压和较大电流。
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