[发明专利]一种曲柄连杆式电磁压电复合能量收集装置

摘要

本发明涉及一种曲柄连杆式电磁压电复合能量收集装置。包括底盘、曲柄连杆滑块机构、旋转输入机构和电磁压电机构。底盘的一侧面上设有呈放射状的四条以上的滑槽，四条以上的滑槽的一端汇聚在底盘的中心；曲柄连杆滑块机构包括曲柄、四根以上的连杆和滑块，滑块分别对应位于四条以上的滑槽内；旋转输入机构位于底盘的另一侧面，旋转输入机构为质量摆杆机构或转轮机构；电磁压电机构包括四只以上的压电双晶梁机构、四块以上的磁铁块和均布在每条滑槽两侧的线圈。在外界激励的作用下，旋转输入机构带动磁铁块在滑槽内的往复移动，使多匝线圈上产生感应电流输出；另一方面，压电双晶梁机构发生大幅振动和弯曲变形并产生电荷输出。

主权项

1.一种曲柄连杆式电磁压电复合能量收集装置，其特征在于：包括底盘、曲柄连杆滑块机构、旋转输入机构和电磁压电机构；所述底盘的一侧面上设有呈放射状的四条以上的滑槽，四条以上的滑槽的一端汇聚在底盘的中心；所述底盘中心设有与转轴配合的轴筒；底盘的外圆周设有边框，压电双晶梁的一端均对应连接着底盘的边框；所述曲柄连杆滑块机构包括曲柄、四根以上的连杆和四块以上的滑块，四根以上的连杆的一端分别对应转动连接着一块滑块，四根以上的连杆的另一端分别转动连接着曲柄的一端，曲柄的另一端连接着转轴的一端；四块以上的滑块分别对应位于四条以上的滑槽内；所述旋转输入机构位于底盘的另一侧面，旋转输入机构为质量摆杆机构，所述质量摆杆机构由摆杆和质量块组成，摆杆的下端固定连接着质量块，摆杆的上端通过转轴连接着曲柄的另一端；所述电磁压电机构包括四只以上的压电双晶梁机构、四块以上的磁铁块和均布在每条滑槽两侧的线圈；每个压电双晶梁机构包括至少一对压电双晶梁，压电双晶梁的一端均对应连接着底盘的圆周，且位于相邻两条滑槽之间的底盘上，压电双晶梁的另一端分别连接着悬臂磁铁块；四块以上的磁铁块分别对应设于四块以上的滑块上；所述滑块为管状，所述磁铁块固定设于管状滑块内；每条滑槽两侧和对应均布的线圈之间设有绝缘材料；所述磁铁块的磁化方向垂直于所述滑块的滑动方向，且平行于滑槽两侧的线圈的轴线方向；工作时，在外界激励的作用下，旋转输入机构发生转动并带动曲柄转动，实现滑块带着磁铁块在滑槽内的往复移动，滑槽两侧的多匝线圈感受到磁通量的变化并产生感应电流，电流通过导线引出；另一方面，滑块在滑槽内的往复移动过程中也会吸引压电双晶梁上的悬臂磁铁块，在悬臂磁铁块所受的吸引力和环境振动激励的双重作用下，压电双晶梁发生大幅振动和弯曲变形并产生电荷输出。