[發明專利]一種復合式旋轉能量收集器

有效

• 申請號: 202110334419.0
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113054870B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 秦利鋒;林茂宇;夏虎;楊帆
• 申請（專利權）人: 廈門大學深圳研究院
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02K35/02
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

1.一種復合式旋轉能量收集器，其特征在于，包括殼體、導管、磁鐵小球、線圈、階梯軸、壓電懸臂梁以及磁鐵；

所述階梯軸位于殼體的幾何中心并垂直連接于殼體的上下兩個端面，所述壓電懸臂梁一端與階梯軸配合連接，所述壓電懸臂梁的另一端固定連接磁鐵，所述導管固定安裝在殼體周向上，所述磁鐵小球放置于導管內部并與所述導管的內壁保留一定間隙，所述線圈的中軸線與導管的中軸線重合從而套在導管上；

所述殼體的中心線水平布置，安裝在旋轉機構的轉動部件上做同心或偏心旋轉，與殼體配合固定的導管、線圈、階梯軸、壓電懸臂梁以及末端磁鐵同殼體一起做同心或偏心旋轉；

當導管位于右側呈豎直朝向時，導管內的磁鐵小球在重力的作用下位于導管底部；當殼體逆時針轉過90度時，導管內的磁鐵小球在重力作用下開始從導管的一端移動到另一端，在移動過程中磁鐵小球產生的磁感線與繞在導管上的線圈相互切割從而利用電磁感應原理發電，同時磁鐵小球與壓電懸臂梁的末端固定的磁鐵產生磁力作用從而對壓電懸臂梁施加一次激勵，導致壓電懸臂梁發生彎曲變形，利用貼附在懸臂梁上壓電材料的壓電效應發電。

2.根據權利要求1所述的復合式旋轉能量收集器，其特征在于，當殼體逆時針轉至180度時，導管位于左側呈豎直朝向，磁鐵小球在重力作用下位于導管的底部也就是相對于右側初始位置的另一端；當殼體逆時針轉過270度時，導管內的磁鐵小球在重力作用下開始從導管的一端移動到另一端，同之前的過程一樣，磁鐵小球的運動會使線圈切割磁感線發電，使壓電懸臂梁產生彎曲變形從而發電；當殼體轉至360度時，導管回到右側豎直朝向的初始位置，磁鐵小球在重力作用下位于導管底部，然后殼體繼續轉動開始下一個周期。

3.根據權利要求2所述的復合式旋轉能量收集器，其特征在于，所述導管以殼體的中軸線中心對稱分布。

4.根據權利要求3所述的復合式旋轉能量收集器，其特征在于，所述壓電懸臂梁的一端固定在所述階梯軸上，以階梯軸的中軸線為中心旋轉對稱設置，并與所述導管一一對應。

5.根據權利要求4所述的復合式旋轉能量收集器，其特征在于，所述磁鐵固定安裝在所述壓電懸臂梁的自由端，磁鐵與導管內的磁鐵小球保持的間距能夠使磁鐵小球對磁鐵產生足夠的磁力又不會因為磁力太大而被吸住無法運動。