[發明專利]一種壓電層和永磁體復合的多振子馳振能量收集系統

有效

• 申請號: 201910320551.9
• 申請日: 2019-04-20
• 公開（公告）號: CN110022046B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 黃橋高;潘光;韓鵬;施瑤;姜軍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02N2/18
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 白志杰

1.一種壓電層和永磁體復合的多振子馳振能量收集系統，其特征在于，包括支架(21)、發電轉化機構(22)和剛性耦合振子系統(23)；

所述支架(21)包括上支架(1)，下支架(2)，第一連接架(3)、第二連接架(4)，底座(5)，連接架上螺釘(6)，連接架下螺釘(7)；發電轉化機構(22)；

所述發電轉化機構(22)包括基片層(8)，壓電層(9)，磁感線圈(10)，永磁鐵(11)，線圈支架(12)，線圈支架螺釘(13)，發電機(14)，發電機支架(15)，發電機支架螺釘(16)；

所述剛性耦合振子系統(23)包括，圓柱振子(17)，剛性連接片(18)，連接片螺釘(19)，基片振子連接架(20)，振子連接架螺釘(24)；

所述支架(21)用于完成固定作用，上支架(1)與第一連接架(3)、第二連接架(4)之間通過連接架上螺釘(6)相接，第一連接架(3)、第二連接架(4)與下支架(2)通過連接架下螺釘(7)相接，支架與底座(5)固連，而底座(5)安裝在海床上；

所述發電轉化機構(22)用于完成能量收集工作，具體地，壓電層(9)緊貼在兩個基片層(8)兩面，而基片層(8)一段緊固在連接架(3)上，另一端緊固在基片振子連接架(20)上；磁感線圈(10)與線圈支架(12)連接在一起，并通過線圈支架螺釘(13)安裝在上支架(1)和下支架(2)上；永磁鐵(11)附著在基片層(8)上，并包裹在磁感線圈(10)之中；發電機(14)安裝在發電機支架(15)上，并通過發電機支架螺釘(16)安裝在第一連接架(3)、第二連接架(4)上；

所述剛性耦合振子系統(23)用于吸收流體動能，圓柱振子(17)通過連接片螺釘(19)與剛性連接片(18)連接形成剛性耦合振子；基片振子連接架(20)通過振子連接架螺釘(24)安裝在剛性連接片(18)上，并與基片層(8)固連。

2.根據權利要求1所述的壓電層和永磁體復合的多振子馳振能量收集系統，其特征在于，所述底座(5)的數量為2個，連接架上螺釘(6)的數量為4個，連接架下螺釘(7)的數量為4個；所述基片層(8)的數量為2個，壓電層(9)的數量為4個，磁感線圈(10)的數量為2個，永磁鐵(11)的數量為2個，線圈支架(12)的數量為2個，線圈支架螺釘(13)的數量為2個；所述圓柱振子(17)的數量為3個，剛性連接片(18)的數量為2個，連接片螺釘(19)的數量為6個，基片振子連接架(20)的數量為2個，振子連接架螺釘(24)的數量為8個。

3.根據權利要求1所述的壓電層和永磁體復合的多振子馳振能量收集系統，其特征在于，所述圓柱振子(17)密度選為1800kg/m³，所述圓柱振子(17)的間距比為0.2D，D為單個圓柱振子的直徑。

4.根據權利要求1所述的壓電層和永磁體復合的多振子馳振能量收集系統，其特征在于，阻尼系數為0.05，基片層(8)的楊氏模量為1.7*10¹¹Pa，壓電層(9)的楊氏模量為7*10¹⁰Pa，磁感線圈(10)的電感為0.007H。