[发明专利]基于汽车悬架振动的压电-电磁复合式宽频能量俘获装置

摘要

本发明公开了基于汽车悬架振动的压电‑电磁复合式宽频能量俘获装置，以解决当前悬架振动俘能装置俘能频带窄、能量转换效率低等问题。本发明主要由减震器、发电固定装置、电磁发电组件A、弹簧、筒型外壳底端盖、压电发电组件、筒型外壳和驱动组件组成。其中弹簧由于伸缩变形带动驱动组件上下运动，使驱动组件末端磁铁与压电发电组件末端的磁铁相互作用，实现低频带宽下获得高频响应的压电发电；同时驱动组件的中部磁铁与电磁发电组件A的线圈产生相对运动，实现电磁发电。本发明能够将悬架振动能转变为电能，具有结构简单、俘能频带宽、俘能效率高等特点，可为车用传感器供电或汽车蓄电池充电，在汽车振动能量回收技术领域具有很好的应用前景。

主权项

1.基于汽车悬架振动的压电‑电磁复合式宽频能量俘获装置，其特征在于所述基于汽车悬架振动的压电‑电磁复合式宽频能量俘获装置由减震器（1）、发电固定装置（2）、电磁发电组件A（3）、弹簧（4）、螺钉Ⅰ（5）、螺钉Ⅱ（6）、筒型外壳底端盖（7）、压电发电组件（8）、筒型外壳（9）、驱动组件（10）和螺钉Ⅲ（11）组成；所述发电固定装置（2）与减震器（1）上端通过螺钉Ⅲ（11）旋合连接，所述电磁发电组件A（3）与筒型外壳（9）的内壁通过胶粘连接，所述弹簧（4）与减震器（1）套接，所述筒型外壳底端盖（7）与减震器（1）下端通过螺钉Ⅰ（5）旋合连接，所述压电发电组件（8）与筒型外壳底端盖（7）通过胶粘连接，所述筒型外壳（9）与筒型外壳底端盖（7）通过螺钉Ⅱ（6）旋合连接，所述驱动组件（10）与发电固定装置（2）通过连接轴（2‑1）旋合连接，同时驱动组件（10）穿过电磁发电组件A（3）；所述减震器（1）上端周向均布四个上端螺纹孔（1‑1），所述上端螺纹孔（1‑1）与发电固定装置（2）上的固定盘（2‑2）通过螺钉Ⅲ（11）旋合连接；所述减震器（1）下端周向均布四个下端螺纹孔（1‑2），所述下端螺纹孔（1‑2）与筒型外壳底端盖（7）上的端盖通孔（7‑1）通过螺钉Ⅰ（5）旋合连接；所述发电固定装置（2）包括连接轴（2‑1）和固定盘（2‑2），所述连接轴（2‑1）与固定盘（2‑2）旋合连接；所述电磁发电组件A（3）包括线圈上固定端（3‑1）、线圈下固定端（3‑2）、线圈（3‑3）和圆形套筒（3‑4），所述线圈上固定端（3‑1）与筒型外壳（9）上的方形槽Ⅱ（9‑1）通过胶粘连接，所述线圈下固定端（3‑2）与筒型外壳（9）上的方形槽Ⅲ（9‑2）通过胶粘连接；所述线圈（3‑3）缠绕于圆形套筒（3‑4）外圆周面上；所述筒型外壳底端盖（7）的上表面（7‑4）周向均布四个端盖通孔（7‑1），所述端盖通孔（7‑1）与减震器（1）的下端螺纹孔（1‑2）通过螺钉Ⅰ（5）旋合连接；所述筒型外壳底端盖（7）的上表面（7‑4）周向均布四个方形槽Ⅰ（7‑2），所述方形槽Ⅰ（7‑2）与压电发电组件（8）的金属基板Ⅰ（8‑3）通过胶粘连接；所述筒型外壳底端盖（7）的侧圆周面对称设置有两个端盖螺纹孔（7‑3），所述端盖螺纹孔（7‑3）与筒型外壳（9）的外壳通孔（9‑3）通过螺钉Ⅱ（6）旋合连接；所述压电发电组件（8）包括磁铁Ⅰ（8‑1）、压电片Ⅰ（8‑2）和金属基板Ⅰ（8‑3）；所述压电发电组件（8）上的磁铁Ⅰ（8‑1）与金属基板Ⅰ（8‑3）通过胶粘连接；所述压电发电组件（8）上的压电片Ⅰ（8‑2）与金属基板Ⅰ（8‑3）通过胶粘连接；所述压电发电组件（8）上的金属基板Ⅰ（8‑3）与筒型外壳底端盖（7）上的方形槽Ⅰ（7‑2）通过胶粘连接；所述筒型外壳（9）的内壁上沿轴向设有方形槽Ⅱ（9‑1）和方形槽Ⅲ（9‑2），所述方形槽Ⅱ（9‑1）与线圈上固定端（3‑1）通过胶粘连接，所述方形槽Ⅲ（9‑2）与线圈下固定端（3‑2）通过胶粘连接；所述筒型外壳（9）的下端沿周向对称设有两个外壳通孔（9‑3），所述外壳通孔（9‑3）与筒型外壳底端盖（7）的端盖螺纹孔（7‑3）通过螺钉Ⅱ（6）旋合连接；所述驱动组件（10）由电磁发电组件B（10‑1）和压电发电部分（10‑2）组成，所述压电发电部分（10‑2）安装于电磁发电组件B（10‑1）下端，所述驱动组件（10）穿过圆形套筒（3‑4）。