本发明公开了一种介电弹性体能量收集系统和方法,属于能量收集领域。包括小电荷供给装置、介电弹性体电容、自偏置稳压电路和外接负载；所述的小电荷供给装置提供初始电压,所述介电弹性体电容通过形变改变其电容值,进而使其电压发生变化,在电压变化的情况下,当自偏置电路向介电弹性体电容输出电荷时,所述自偏置电路的内部电容呈并联高电容状态,当介电弹性体电容向自偏置电路输入电荷时,所述自偏置电路的内部电容呈串联高电压状态,以保证自偏置电路输出电荷量大于输入电荷量。稳压二极管将系统电压稳定在特定电压,保证系统的稳定的运行。

本发明公开了一种基于汗液传感的健康监测鞋垫,包括柔性衬底、功能模块、柔性封装、移动终端,所述功能模块包括自发电机、数据采集单元、单片机处理单元,所述功能模块置于所述柔性衬底上,所述柔性封装和所述柔性衬底共同封装所述功能模块,通过安装自发电机使得使用者在穿戴过程中不需要外部电源供电,并且能够实时测控人体生理数据(出汗率、体温),使用者可通过移动终端直接查看实时数据,并且测控结果能够非常的精准,具有自主发电、穿戴舒适、实时监测、数据无线传输等特点。

本发明提供一种压电能量收集装置及控制方法,涉及微能量收集技术领域,包括：压电收集器,整流电路,DC/DC Boost升压电路、采样电路、MPPT控制器、光耦隔离电路、驱动电路、直流负载和蓄电池、PC机；所述压电收集器与整流电路连接；所述整流电路与所述DC/DC Boost升压电路连接；所述直流负载和蓄电池与所述DC/DC Boost升压电路连接；所述采样电路与所述MPPT控制器连接；所述MPPT控制器连接与所述光耦隔离电路、驱动电路连接；所述驱动电路与所述DC/DC Boost升压电路连接；所述PC机与所述MPPT控制器连接,压电能量收集存在的输出电压非线性问题,电路收集效率较低,会造成一定的振动能量损失、能量收集不高效的问题。

本发明提供了一种聚丙烯腈压电材料及其制备方法和应用、柔性压电纳米发电机,涉及纳米发电机技术领域。本发明将静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜进行程序热处理,得到聚丙烯腈压电材料；所述程序热处理包括升温阶段和恒温阶段；恒温阶段的温度依次分别为50±5℃、100±5℃、150±5℃、200±5℃、250±5℃、260±5℃、300±5℃、350±5℃、400±5℃和450±5℃；当所述程序热处理的温度高于260℃时,所述程序热处理在保护气氛中进行。本发明制备的聚丙烯腈压电材料具有优异的耐高温性、柔性和透气性,制备成柔性压电纳米发电机后,发电机的工作温度高达550℃。

本发明公开了一种增强型超多稳态宽频振动能量收集装置,由圆筒状金属外壳和设置在外壳中的竖向导杆构成在外界竖向激励条件下往复运动的竖向运动模块；串联设置的上波纹管和下波纹管套装在导杆上,上波纹管的底部固定在下底板上,质量块固定在上波纹管的顶端,设有内圆环磁铁的主质量单元位于上波纹管和下波纹管的连接处,与质量块共同构成拉拉环结构；利用设置在金属外壳中部的外侧永磁体基座固定设置多道外圆环永磁体,由内圆环磁铁与外圆环永磁体构成多稳态结构；能量转化单元中的摩擦材料贴附在纹波管的外表面,用于在振动过程中随着与波纹管的表面的接触和分离进行发电。本发明能够实现将环境中低频、宽频条件下的振动能量转化为电能,尤其为无线传感装置供电。

本发明公开一种基于涡激振动的压电与摩擦纳米发电相结合的能量收集器,涉及清洁能源领域,包括支撑架、压电片、圆柱体和固液式摩擦纳米发电组件,支撑架包括由上至下依次连接的固定板、悬臂板和连接板,压电片固定于悬臂板的一侧,固液式摩擦纳米发电组件包括外壳、绝缘摩擦内壳和密封部件,外壳包括两个对称设置的感应电极,两个感应电极的对接面之间设置有绝缘层,两个感应电极的对接面与悬臂板设置有压电片的平面之间的夹角为非90°,绝缘摩擦内壳夹持于两个感应电极之间,绝缘摩擦内壳中设置有水。该能量收集器实现了低流速的水流的能量收集,充分利用了摩擦纳米发电在低频收集能量的优势,提高了能量收集的利用效率。

本发明提供了一种将多方向的压电振动能量收集的装置,包括支撑块、连接块、弹簧、弹簧钢板、压电陶瓷。压电陶瓷和弹簧安装在弹簧钢板上,弹簧钢板进一步安装在支撑块上。能量收集由弹簧钢板弯曲振动,带动压电陶瓷来完成。在此装置的非工作状态,弹簧应该处于压缩状态,同时弹簧钢板处于向外弯曲状态,这是为了使其更容易吸收由环境所产生的振动能量,所述的压电陶瓷也可以分多段代替整个压电陶瓷,以适应钢板较大的弯曲,保护陶瓷,提高能量收集效率,也可根据实际工况在弹簧钢板内侧安置压电陶瓷。由于其独特的结构特点,此装置可以完成绕x轴、绕y轴方向的弯曲；也可以达成z方向的压缩,极大地提高了能量收集效率。由于此装置的连接是由弹簧钢板和弹簧完成的,此装置还可以作为有效的减振、缓冲装置。

本发明实例公开了一种多悬臂梁宽频压电振动能量收集装置,涉及振动能量收集技术领域。收集装置包括固定块(1、9、10、11)、压电陶瓷片(2)、悬臂梁(3、6、8)、质量块(4、7)、弹簧(5)组成。四个固定块(1、9、10、11)夹紧三个悬臂梁(3、6、8),三悬臂梁(3、6、8)平行固定在四个固定块间,固定块(9、10)的高度控制三个悬臂梁(3、6、8)的间距；两个质量块(4、7)分别位于两悬臂梁(3、6)外伸末端；质量块(7)也做碰撞块,工作时与悬臂梁(8)发生碰撞；弹簧(5)连接悬臂梁(3)和悬臂梁(6),使之组合成内共振结构；六块压电陶瓷片(2)分别固定于三个悬臂梁根部上下两面。本发明能够拓宽悬臂梁能量收集的振动频带宽度,提高振动能量收集效率。

本发明公开了一种用于流体管道的压电薄膜阵列式压电俘能器,以解决传统供能技术所带来的污染、更换频繁等诸多弊端以及在液体管路中进行能量收集等技术问题。本发明结构包括前端盖、水密接头、密封压盖、压电固定环、壳体、弹性缓冲垫块、压电薄膜(带塑封绝缘)、后端盖、O形圈、引流管、导线等。为了增加发电量本发明将多个压电薄膜进行环形阵列式排布,引流管的导流口采用了多种不同形状、不同尺寸的孔,并增加了弹性缓冲垫块用以增强压电薄膜的形变效果,进而显著提高压电俘能器的俘能效率。本发明能够在高压工况下进行俘能,且具结构紧凑、稳定性强等优势,在低电功耗电子设备以及压电式俘能技术领域具有广泛的应用前景。

本发明公开了一种无二次翻转的同步开关电感能量收集接口电路,包括压电元件等效电学模型、同步开关电感模块、整流桥模块以及滤波稳压单元。该电路利用由三极管、电容为主体组成的峰值检测开关电路使得压电元件与电感形成高频电容-电感振荡回路,电压翻转时刻与其运动位移的极值时刻实时同步,以此提升压电换能器输出电压；利用二极管的单向导电性,消除现有的自供能同步开关电感电路中存在的“二次翻转”现象,可以有效地避免“二次翻转”过程对能量收集所造成的不利影响；本发明又将压电元件正负方向的峰值检测电容复用,减少了该类型电子元件的数目。