本發明涉及能量收集，尤其涉及一種按壓式電磁能量收集裝置及能量收集地板。

背景技術：

1、隨著物聯網技術的迅速發展，眾多創新概念如智能城市、智能建筑及智能工業相繼涌現。在此背景下，物聯網節點設備在多種監控領域得到了廣泛應用。不過，這些設備主要依賴于市政電網或化學電池獲取能源。從長期考慮，依賴傳統電源不僅限制了這些設備的普及，還增加了維護成本，如更換或充電電池的費用。針對這些挑戰，采用環境能量收集技術為物聯網設備供電展現了巨大的潛力。能量收集技術能夠將人體運動、風力、潮汐等自然現象中的機械能轉換為電能，主要通過通過靜電、電磁、壓電和摩擦電等多種轉換機制實現。

2、而在日常生活中充斥著大量的低頻振動能量，研究人員為了提高在低頻振動下的能量轉換效率和電能輸出，開發了多種技術，包括頻率提升(fuc)技術等。這些技術旨在解決振動能量采集設備的諧振頻率與環境振動頻率之間的不匹配問題。例如，一些研究利用非線性能量采集器顯著擴寬了頻率帶寬，并在某些情況下增加了響應幅度。盡管如此，現有的多數能量收集裝置仍只能在2-10hz的激勵頻率范圍內運行。面對如車輛碾過或人體行走等這樣的低于1hz的超低頻激勵時，就會因諧振頻率與環境振動頻率不匹配而表現出效率低下的問題，即頻帶較窄，不適合低頻和非線性振動場景，同時一些裝置由于結構設計的局限性難以模塊化擴展，無法適應不同規模的能量采集需求。導致這些采集器的在面對低頻振動能量時轉換效率往往不高，電能輸出也較低。

技術實現思路

1、本發明提供一種按壓式電磁能量收集裝置及能量收集地板，用以解決現有技術中面對如車輛碾過或人體行走等這樣的超低頻激勵時，這些采集器的能量轉換效率往往不高，電能輸出也較低的缺陷。

2、為實現上述目的，本發明第一方面提供了一種按壓式電磁能量收集裝置，包括：

3、上蓋；

4、下蓋，設置在所述上蓋的下方，所述上蓋的下表面與所述下蓋的上表面均設置有至少一組線圈，所述下蓋設置有第一滑槽，處于所述下蓋的所述線圈設置在所述第一滑槽內；

5、磁性件，處在相對的兩所述線圈之間，所述磁性件能夠在所述第一滑槽內滑動，所述磁性件與所述第一滑槽之間設置有第一導向結構；

6、壓板，所述壓板設置有第二滑槽，所述下蓋設置在所述第二滑槽內，所述下蓋與所述壓板之間設置有第二導向結構；

7、端蓋，與所述壓板間隔設置，所述端蓋與所述壓板之間通過第一彈簧組連接。

8、優選的，還包括：

9、限位塊，所述限位塊設置在所述壓板上，所述限位塊用于限制所述壓板與所述端蓋相抵。

10、優選的，還包括：

11、第二彈簧組以及擋塊，所述擋塊設置在所述第一滑槽內，所述擋塊通過所述第二彈簧組與所述下蓋連接。

12、優選的，還包括：

13、卡鎖以及第三彈簧組，所述卡鎖滑動設置在所述第一滑槽內且與所述端蓋通過所述第三彈簧組連接。

14、優選的，所述第一導向結構包括第一導向球和第一導向槽，所述第一導向槽設置在所述下蓋的內側，所述第一導向球設置在所述磁性件上；

15、所述第二導向結構包括第二導向球和第二導向槽，所述第二導向槽設置在所述下蓋的外側，所述第二導向球設置在所述壓板上。

16、優選的，所述磁性件包括磁體以及滑動架，所述第一導向球設置在所述滑動架上，所述磁體設置在所述滑動架內。

17、本發明第二方面還提供了一種能量收集地板，包括：

18、頂殼，所述頂殼的底面設置有推塊；

19、底殼，設置在所述頂殼的下方，所述底殼與所述頂殼通過第四彈簧組連接，所述底殼上設置有滑動件；以及如權利要求1至6中任一項所述的按壓式電磁能量收集裝置，所述按壓式電磁能量收集裝置設置在所述底殼上，所述推塊能推動所述滑動件運動以帶動所述壓板運動。

20、優選的，所述底殼上還設置有導向座，導向座上設置有第三滑槽，所述滑動件設置在所述第三滑槽內。

21、優選的，所述底殼上設置有卡條，所述導向座上設置有卡槽，所述卡條與所述卡槽插接。優選的，所述底殼上還設置有安裝槽，所述安裝槽內安裝有電路板。

22、與現有技術相比，本發明的有益效果是：通過在上蓋和下蓋上設置線圈，設置磁性件在上下設置的線圈之間滑動，設置下蓋在壓板內滑動，并設置壓板能夠在受力時運動，能夠帶動磁性件在線圈之間滑動，整個裝置配合能夠將車輛碾過或人體行走等產生的動能轉換為第一彈簧組的彈性勢能，起到動勢能轉換作用，避免了能量浪費。

技術特征：

1.一種按壓式電磁能量收集裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的按壓式電磁能量收集裝置，其特征在于，還包括：

3.根據權利要求2所述的按壓式電磁能量收集裝置，其特征在于，還包括：

4.根據權利要求3所述的按壓式電磁能量收集裝置，其特征在于，還包括：

5.根據權利要求1至3中任一項所述的按壓式電磁能量收集裝置，其特征在于，

6.根據權利要求5所述的按壓式電磁能量收集裝置，其特征在于，

7.一種能量收集地板，其特征在于，包括：

8.根據權利要求7所述的能量收集地板，其特征在于，

9.根據權利要求8所述的能量收集地板，其特征在于，

10.根據權利要求7所述的能量收集地板，其特征在于，

技術總結
本發明提供一種按壓式電磁能量收集裝置及能量收集地板，按壓式電磁能量收集裝置包括上蓋；下蓋，設置在上蓋的下方，上蓋的下表面與下蓋的上表面均設置有至少一組線圈，下蓋設置有第一滑槽，處于下蓋的線圈設置在第一滑槽內；磁性件，處在相對的兩線圈之間，磁性件能夠在第一滑槽內滑動，磁性件與第一滑槽之間設置有第一導向結構；壓板，壓板設置有第二滑槽，下蓋設置在第二滑槽內，下蓋與壓板之間設置有第二導向結構；端蓋，與壓板間隔設置，端蓋與壓板之間通過第一彈簧組連接。整個裝置配合能夠將車輛碾過或人體行走等產生的動能轉換為第一彈簧組的彈性勢能，起到動勢能轉換作用，避免了能量浪費。

技術研發人員：胡國標,黎一豪,李逸舟
受保護的技術使用者：香港科技大學（廣州）
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28