[實用新型]一種多孔增流轉動柵格式壓電?電磁復合發電機

有效

• 申請號: 201720042192.1
• 申請日: 2017-01-15
• 公開（公告）號: CN206402081U
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 程廷海;劉文博;盧曉暉;張曉松;陳鵬飛;周宇
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種多孔增流轉動柵格式壓電-電磁復合發電機，屬于低功耗電子設備供能技術領域。

背景技術

隨著制造裝備技術的智能化水平不斷提高及其與物聯網技術的深度融合，大量的物聯網節點等低功耗器件在機械制造裝備領域得到廣泛應用。目前，對物聯網節點進行穩定、可靠的持續供電，是保證物聯網節點等低功耗器件正常工作的前提。當前機械制造領域的物聯網節點等低功耗器件供能方式主要有電源直接供電和化學電池供電兩種方式。其中，電源直接供電方式導致系統布線復雜等問題，而化學電池供電方式則存在電池使用壽命有限、需定期更換以及環境污染等不足。因此，需研究一種用于物聯網節點等低功耗器件供能的新型能源供給技術以解決傳統供能技術所帶來的諸多弊端。

利用壓電材料的正壓電效應和線圈與磁鐵間的電磁感應俘獲環境微能源轉化為電能的環境能源收集技術，由于具有能量轉換效率高、清潔無污染、使用壽命長等優勢，成為微能源轉化與供給技術的研究熱點。氣體動能是工業生產中大量存在的能量形式，其同樣具備安全清潔可再生等優勢。因此，合理利用工業生產環境中的氣體能量，結合壓電材料的正壓電效應和線圈與磁鐵間的電磁感應將氣體能量轉化為電能為物聯網節點等低功耗器件供能，可有效解決傳統電源供電帶來的布線復雜及化學電池供電帶來的需定期更換、污染環境等問題，對提高工業制造裝備技術的智能化水平具有促進作用。傳統的壓電發電機普遍利用工業環境中的高壓氣體直接沖擊壓電發電機來俘獲電能，使得傳統氣體沖擊式壓電發電機存在俘能功率小、效率低、輸出電流小的問題，限制了壓電發電機在低功耗電子設備供能技術領域的發展與應用。

發明內容

為解決已有壓電發電機在高壓氣體直接沖擊壓電發電機俘獲電能時存在俘能功率小、效率低、輸出電流小等技術問題，本實用新型公開一種多孔增流轉動柵格式壓電-電磁復合發電機，為低功耗器件提供一種功率大、效率高、輸出電流大的供能裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：

所述一種多孔增流轉動柵格式壓電-電磁復合發電機，其特征在于該多孔增流轉動柵格式壓電-電磁復合發電機由多孔陣列式增流裝置、轉動柵格式發電機組件和緊定螺栓Ⅰ組成，其中多孔陣列式增流裝置和轉動柵格式發電機組件通過緊定螺栓Ⅰ緊固連接；所述多孔陣列式增流裝置設置有進氣孔、環形高壓容氣腔、增流裝置螺紋連接孔、錐形吸氣端、微型射流孔和錐形氣流噴射端；所述轉動柵格式發電機組件包括風扇支撐架、壓電發電組件安裝架、壓電發電組件、轉軸、磁鐵組件、線圈、軸承Ⅰ、緊定螺栓Ⅱ、軸承Ⅱ和風扇，風扇支撐架和多孔陣列式增流裝置通過緊定螺栓Ⅱ進行螺紋連接。

所述多孔陣列式增流裝置中進氣孔位于環形高壓容氣腔的圓柱表面上，所述增流裝置螺紋連接孔與緊定螺栓Ⅰ螺紋連接，所述錐形吸氣端位于多孔陣列式增流裝置的端面，所述微型射流孔位于環形高壓容氣腔的壓縮氣體噴射端面，所述微型射流孔緊貼多孔陣列式增流裝置的排氣端壁面，所述錐形氣流噴射端位于多孔陣列式增流裝置的排氣端。

所述轉動柵格式發電機組件中風扇支撐架與轉軸通過螺紋連接，所述風扇支撐架設置有進氣口，進氣口位于風扇支撐架端面，所述風扇支撐架設置有軸承安裝孔Ⅰ用于軸承Ⅱ的軸向定位，所述風扇支撐架設置有風扇支撐架連接孔，緊定螺栓Ⅱ與風扇支撐架連接孔螺紋配合，所述的風扇支撐架設置有增流裝置連接孔與緊定螺栓Ⅰ螺紋配合；所述的壓電發電組件安裝架設置有壓電發電組件安裝架連接孔，用于固定安裝壓電發電組件安裝架，所述的壓電發電組件安裝架設置有彈性基板固定槽與壓電發電組件緊固連接，所述的壓電發電組件安裝架設置有壓電發電端出氣口，壓電發電端出氣口位于壓電發電組件安裝架側面；所述壓電發電組件由彈性基板和壓電元件組成，所述彈性基板與壓電元件粘接；所述轉軸設置定位軸肩Ⅰ，用于軸承Ⅱ的軸向定位，所述轉軸設置有定位軸肩Ⅱ，用于軸承Ⅰ的軸向定位，所述轉軸設置有轉軸螺紋孔與所述磁鐵組件上的緊固螺釘配合連接；所述磁鐵組件設置有磁鐵和磁鐵固定架，磁鐵粘接磁鐵固定架，所述磁鐵由n塊不同極性的扇形磁鐵沿圓周間隔分布組成，n為大于1的正整數，所述磁鐵組件設置有緊固螺釘與轉軸螺紋孔配合連接；所述線圈粘接在壓電發電組件安裝架底部，所述線圈由m個扇形線圈組成，m為大于等于1的正整數；所述軸承Ⅰ安裝在壓電發電組件安裝架上，所述軸承Ⅰ與轉軸配合連接；所述軸承Ⅱ安裝在風扇支撐架上，所述軸承Ⅱ與轉軸配合連接；所述風扇通過螺紋配合固定在轉軸上。