全方向振动能量收集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种全方向振动能量收集装置，在收集装置壳体内设有金属质量块，金属质量块六个面连接有六个击锤，击锤上连接有弹簧，其作用是支撑并在每次撞击压电晶体后复位金属质量块，压电晶体与外壳连接在一起，并连接有导线。全方向振动能量收集装置与被监测机械相接处，机械的振动带动金属质量块振动，金属质量块上的击锤敲击压电晶体产生电能。本实用新型收集机械工作过程中自身震动产生的能量，将其转换为电能，为传感器、无线通讯模块提供电能，可以有效的实现机械在线工况监测传感器自供电和智能检测，解决传感器布线难、通信难、能源供给难等问题。
【专利说明】全方向振动能量收集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具体涉及一种全方向振动能量收集装置，解决能量收集中方向敏感性问题。
【背景技术】
[0002]能量供给是当前无线传感器亟待解决的首要问题之一。目前使用的无线传感器网络节点大都是采用电池或者电缆供电。但在一些应用场合，如埋设在大型建筑内部和应用在煤矿井下设备的无线传感器，要采用电缆或者电池供电是不现实的，一方面大量传感器的布线难以处理，另一方面即使采用电池供电，定期大规模电池的更换也相当困难。但与其他行业不同，矿井下可供能量收集的方式十分有限。煤矿井下几乎没有光线，温度梯度虽然存在，但距离节点的位置过远。可虑采煤机械工作过程中存在频繁振动，借助合理的能量转换装置给充电锂电池或者超级电容充电，解决井下采煤机械工况监测布线难、供电难问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有振动能量采集技术的不足之处，提供一种全方向振动能量采集装置，用于无线振动传感器的振动能量采集，有效解决能量收集振动方向的敏感性问题。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种全方向振动能量收集装置，所述收集装置为正方体壳体，其特征是:在壳体内设有正方体金属质量块、弹簧、击锤、压电晶体，其中在正方体金属质量块六个面上连接有六个击锤，击锤可以全方向振动，正方体金属质量块由六个弹簧支撑在正方体壳体中心位置，正方体外壳内壁中心位置与六个击锤对应地设有六个压电晶体，弹簧的一端固定在击锤上，另一端与压电晶体相连，压电晶体连接有导线。
[0005]本实用新型的有益效果是，收集机械工作过程中自身震动产生的能量，并有效的将多个方向振动能量进行转换。为传感器、无线通讯模块提供电能，可以有效的实现机械在线工况监测传感器自供电和智能检测，解决传感器布线难、通信难、能源供给难等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本实用全方向振动能量收集装置结构图。
[0007]图2是本实用全方向振动能量收集装置爆炸图。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示，本实用新型的外观为正方体壳体，在壳体内设有正方体金属质量块
5,正方体金属质量块5六个面连接有六个击锤3,正方体金属质量块5由六个弹簧2支撑在正方体中心位置，弹簧2的一端固定在正方体金属质量块表面的击锤3上，另一端与压电晶体4相连。
[0009]弹簧的作用是支撑并在每次撞击压电晶体4后复位正方体金属质量块5，压电晶体4与外壳6连接在一起，并连接有导线1，将产生的电能输送给储能装置。
[0010]工作时，外壳6与机械设备直接相连，机械设备的振动带动正方体金属质量块5晃动，通过正方体金属质量块5上连接的击锤3撞击压电晶体4，利用晶体的压电效应产生电能，并通过导线I将电能储存于能量收集模块中，为传感器及无线发射模块供电。
【权利要求】
1.一种全方向振动能量收集装置，所述收集装置为正方体壳体，其特征是:在壳体内设有正方体金属质量块(5)、弹簧(2)、击锤(3)和压电晶体(4)，其中在正方体金属质量块(5)六个面上连接有六个击锤(3)，击锤(3)可以全方向振动，正方体金属质量块(5)由六个弹簧(2)支撑在正方体壳体中心位置，正方体外壳(6)内壁中心位置与六个击锤(3)对应地设有六个压电晶体(4)，弹簧(2)的一端固定在击锤(3)上，另一端与压电晶体(4)相连，压电晶体(4)连接有导线(I)。
【文档编号】F03G7/08GK203522580SQ201320621463
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】张旭辉, 鄢忠方, 刘腾达, 王天龙, 杨紫艳 申请人:西安科技大学