[发明专利]一种涡街激励下的升频压电-电磁复合发电装置

摘要

本发明公开了一种涡街激励下的升频压电‑电磁复合发电装置，为解决当前线性气动压电发电机的俘能频带窄，仅能在共振频率下高效俘获能量且能量密度低的局限。本发明包括矩形容气腔、涡街激励装置、限位轴和矩形线圈，涡街激励装置和限位轴安装在矩形容器腔内，矩形线圈粘接在矩形容器腔内的后端。涡街激励装置在低频高压气体激励下进行高频振动，其末端的磁铁切割矩形线圈实现电磁发电；同时涡街激励装置在运动过程中与限位轴发生碰撞，使得其悬臂梁产生形变，实现压电发电。本发明利用圆柱扰流效应提高了压电元件和磁铁的振动频率，将压电发电与电磁发电相结合，拓宽了发电装置的俘能带宽，提高了能量密度，在气动技术领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种涡街激励下的升频压电‑电磁复合发电装置，其特征在于该涡街激励下的升频压电‑电磁复合发电装置由矩形容气腔（1）、涡街激励组件（2）、限位轴（3）和矩形线圈（4）组成，其中涡街激励组件（2）和限位轴（3）固定在矩形容气腔（1）的上下两端面上，矩形线圈（4）通过胶粘的方式对称地粘接在矩形容气腔（1）前后两侧面的末端；所述矩形容气腔（1）设置有腔体（1‑1）、端盖（1‑2）、端盖固定螺钉（1‑3），其中腔体（1‑1）和端盖（1‑2）通过端盖固定螺钉（1‑3）进行螺纹连接；所述涡街激励组件（2）包括深沟球轴承（2‑1）、连接环固定螺钉（2‑2）、驱动轴（2‑3）、连接环（2‑4）、基板固定螺钉（2‑5）、基板（2‑6）、方形磁铁（2‑7）和矩形压电片（2‑8），其中所述深沟球轴承（2‑1）分别通过与下轴承安装孔（1‑1‑2）和上轴承安装孔（1‑2‑1）过盈配合固定在矩形容气腔（1）前端中部，所述驱动轴（2‑3）与深沟球轴承（2‑1）通过过盈配合固定在矩形容气腔（1）前端中部，所述连接环（2‑4）和驱动轴（2‑3）通过连接环固定螺钉（2‑2）对称地固定在驱动轴（2‑3）两端，所述基板（2‑6）通过基板固定螺钉（2‑5）和连接环（2‑4）进行连接，方形磁铁（2‑7）通过胶粘的方式对称地粘接在悬臂梁（2‑6‑3）两侧面的末端，矩形压电片（2‑8）通过胶粘的方式对称地粘接悬臂梁（2‑6‑3）两侧面上；所述限位轴（3）设置有撞击面（3‑1）和限位轴安装端面（3‑2），其中撞击面（3‑1）布置于限位轴（3）的中部，限位轴安装端面（3‑2）对称布置于限位轴（3）的两端，其分别与限位轴下安装孔（1‑1‑3）和限位轴上安装孔（1‑2‑3）配合，实现将限位轴（3）固定在矩形容气腔（1）的后端。