[发明专利]一种基于圆柱扰流效应的磁力辅助双稳态压电俘能器有效
申请号: | 201711040640.5 | 申请日: | 2017-10-31 |
公开(公告)号: | CN107707153B | 公开(公告)日: | 2019-07-05 |
发明(设计)人: | 程廷海;李义康;陈鹏飞;陈茜炎;姜雨;韩警辉 | 申请(专利权)人: | 长春工业大学 |
主分类号: | H02N2/18 | 分类号: | H02N2/18 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 130012 吉林*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | 本发明公开了一种基于圆柱扰流效应的磁力辅助双稳态压电俘能器,为解决线性气动压电俘能器能量收集带宽较窄,机电转换效率低等问题。本发明包括涡流腔、磁力拨动组件和双稳态压电发电组件三部分,磁力拨动组件和双稳态压电发电组件安装在涡流腔内。磁力拨动组件在低频高压气体激励下进行高频振动,通过非线性磁力拨动双稳态压电发电组件产生高频振动,利用正压电效应实现将气体压力能转化为电能。本发明利用圆柱扰流效应提高了高压气体作用下压电元件的振动频率,利用非接触磁力构造的双稳态结构拓宽了俘能器的俘能带宽,提高俘能器的能量收集效率,而且结构简单、新颖,在气动技术领域具有广阔的应用前景。 | ||
搜索关键词: | 一种 基于 圆柱 效应 磁力 辅助 双稳态 压电 俘能器 | ||
【主权项】:
1.一种基于圆柱扰流效应的磁力辅助双稳态压电俘能器,其特征在于该基于圆柱扰流效应的磁力辅助双稳态压电俘能器由涡流腔(1)、磁力拨动组件(2)和双稳态压电发电组件(3)组成,其中磁力拨动组件(2)和双稳态压电发电组件(3)固定在涡流腔(1)内;所述涡流腔(1)设置有涡流腔腔体(1‑1)、涡流腔端盖(1‑2)、涡流腔安装螺钉(1‑3),其中涡流腔腔体(1‑1)和涡流腔端盖(1‑2)通过涡流腔安装螺钉(1‑3)进行螺纹连接;所述磁力拨动组件(2)包括深沟球轴承(2‑1)、夹持环(2‑2)、驱动轴(2‑3)、夹持环紧固螺钉(2‑4)、拾振板固定螺钉(2‑5)、拾振板(2‑6)和条形磁铁(2‑7),其中驱动轴(2‑3)通过与深沟球轴承(2‑1)配合固定在涡流腔(1)前端中部,夹持环(2‑2)通过夹持环紧固螺钉(2‑4)固定在驱动轴(2‑3)上,拾振板(2‑6)通过拾振板固定螺钉(2‑5)与夹持环(2‑2)进行紧固连接,条形磁铁(2‑7)通过胶粘连接的方式固定在拾振板(2‑6)的末端;所述双稳态压电发电组件(3)包括支撑板固定螺钉(3‑1)、T型梁(3‑2)、矩形压电片(3‑3)、支撑板固定螺母(3‑4)、支撑板(3‑5)、方形磁铁(3‑6),其中T型梁(3‑2)通过与T型槽(1‑1‑3)配合固定在涡流腔腔体(1‑1)的后端,矩形压电片(3‑3)通过胶粘的方式对称地固定在双稳态悬臂梁(3‑2‑2)的两侧,支撑板(3‑5)通过支撑板固定螺钉(3‑1)和支撑板固定螺母(3‑4)的螺纹配合对称地安装在双稳态悬臂梁(3‑2‑2)自由端的两侧,方形磁铁(3‑6)通过胶粘连接的方式固定在磁铁粘接面(3‑5‑2)上。
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