[發明專利]一種幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器

在審

• 申請號: 202010066596.0
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111082704A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 游紅;李猛;廖思華;王瓊;張兵建;李思宇;王媚;肖昭輝;鄒鴻翔
• 申請（專利權）人: 湖南工程學院
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02N1/04;H02J7/34
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

1.一種幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：包括曲面阻流體(1)、彈性梁(2)、曲面限位支架(4)、基座(7)，所述彈性梁(2)上方設有曲面阻流體(1)，所述曲面阻流體(1)固定連接在彈性梁(2)頂部的自由端，所述彈性梁(2)左右兩側對稱布置有曲面限位支架(4)，所述曲面限位支架(4)的內側面設置為曲面，所述彈性梁(2)與曲面限位支架(4)均固定連接在基座(7)上，所述彈性梁(2)左右兩側面上均粘接有摩擦發電陰極(3)，所述曲面限位支架(4)的曲面上粘接有摩擦發電陽極(5)，所述摩擦發電陽極(5)與彈性梁(2)上的摩擦發電陰極(3)相對布置，所述彈性梁(2)底部的固定端處設置有壓電層(6)，所述壓電層(6)粘接在彈性梁(2)左右兩側，所述壓電層(6)設于摩擦發電陰極(3)下方，且與摩擦發電陰極(3)間隔布置。

2.如權利要求1所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述曲面限位支架(4)與摩擦發電陽極(5)之間還設置有軟膠(8)。

3.如權利要求1所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述摩擦發電陽極(5)從內到外依次為聚酰亞胺雙面膠帶(9)、薄銅片(10)、聚酰亞胺雙面膠帶(9)、聚甲醛薄膜(11)，所述薄銅片(10)通過聚酰亞胺雙面膠帶(9)粘接于曲面限位支架(4)上，所述薄銅片(10)電連接導線，所述聚甲醛薄膜(11)通過聚酰亞胺雙面膠帶(9)粘接于薄銅片(10)上，所述摩擦發電陽極(5)電連接的導線分別電連接超級電容的兩端。

4.如權利要求1所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述摩擦發電陰極(3)從內到外依次為聚酰亞胺雙面膠帶(9)和全氟乙烯丙烯共聚物薄膜(12)，所述全氟乙烯丙烯共聚物薄膜(12)通過聚酰亞胺雙面膠帶(9)粘接于彈性梁(2)上。

5.如權利要求1所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述壓電層(6)從內到外依次為聚酰亞胺雙面膠帶(9)和壓電片(13)，所述壓電片(13)通過聚酰亞胺雙面膠帶(9)粘接于彈性梁(2)底部。

6.如權利要求5所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述壓電片(13)與超級電容電連接。

7.如權利要求1所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述曲面阻流體(1)與彈性梁(2)長度方向一致或與彈性梁(2)垂直布置。

8.如權利要求1至7中任一項所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述彈性梁(2)采用彈性材料制成，所述彈性梁(2)為沿豎直方向延伸的片狀結構。

9.如權利要求1所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述曲面阻流體(1)采用橫截面呈圓形或圓弧形的柱體，所述曲面阻流體(1)沿豎直方向布置或沿水平方向布置。

10.如權利要求1所述的幾何非線性壓電-摩擦復合風能采集器，其特征在于：所述曲面阻流體(1)的曲面圓心角為110°。