[發(fā)明專利]一種懸臂梁振動發(fā)電裝置

在審

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• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111987934A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜成斌;李開春;田新冉;趙文虎;孫立國;江守燕
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，包括懸臂梁、質(zhì)量塊(5)與外界振源，所述懸臂梁包括上電極銅片(4-1)、下電極銅片(4-2)、撓曲電材料(2)、離子液體(3)、絕緣基體層(7)、磁流變彈性體(8)、線圈(10)、永磁鐵、第一導(dǎo)磁支架(11-1)和第二導(dǎo)磁支架(11-2)；

所述上電極銅片(4-1)與下電極銅片(4-2)之間填充撓曲電材料(2)，所述撓曲電材料(2)的內(nèi)部嵌有離子液體(3)，所述下電極銅片(4-2)的底面設(shè)置絕緣基體層(7)，所述絕緣基體層(7)的底面左右兩端均設(shè)置有第二導(dǎo)磁支架(11-2)，所述第二導(dǎo)磁支架(11-2)內(nèi)部設(shè)置永磁鐵；所述絕緣基體層(7)的底面中間設(shè)置磁流變彈性體(8)，所述磁流變彈性體(8)固定在第一導(dǎo)磁支架(11-1)內(nèi)部，所述第一導(dǎo)磁支架(11-1)安裝在線圈(10)內(nèi)部；

所述懸臂梁的一端通過固定座(1)與外界振源連接，另一端為自由端，連接質(zhì)量塊(5)；

所述質(zhì)量塊(5)設(shè)置在第二導(dǎo)磁支架(11-2)上方，所述質(zhì)量塊(5)與第二導(dǎo)磁支架(11-2)之間設(shè)置絕緣基體層(7)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述絕緣基體層(7)的底面左端設(shè)置的第二導(dǎo)磁支架(11-2)與固定座(1)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述磁流變彈性體(8)的左右兩端與第二導(dǎo)磁支架(11-2)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述離子液體(3)的特征半徑小于L，L＝Υ/E，其中L為表面張力的彈性毛細(xì)管特征長度，Υ為所述離子液體(3)的表面張力系數(shù)，E為所述撓曲電材料(2)的彈性模量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述離子液體(3)為表面張力系數(shù)大于0.001N/m的液體。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述離子液體(3)包括1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺鹽離子液體。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述離子液體(3)形狀包括球形。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述離子液體均勻或隨機(jī)嵌入撓曲電材料(2)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述撓曲電材料(2)為微納米級柔性電介質(zhì)材料，包括氧化鋅、鈦酸鋇、鈦酸鍶鋇、聚氟乙烯中的任意一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸臂梁振動發(fā)電裝置，其特征在于，所述外界振源包括風(fēng)、水流、機(jī)械運(yùn)動等各種運(yùn)動引起的振動。