[發明專利]面向風能獲取的振動能量采集裝置

在審

• 申請號: 202110588336.4
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113452231A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 宋玉旺;陳元立;劉微;王虎
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02K7/18;F03D5/00;F03D9/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，包括風力機底座(1)、可調節立柱(2)、拾振裝置(3)、殼體(4)、線圈裝置(5)、磁體裝置(6)六部分。

其中，振動能量采集裝置的采集裝置為一個圓柱形的采風鈍體(3-1)，其與柔性連桿(3-2)連接固定在面包板上(1-1)；環形永磁體(6-1-1，6-2-1)與磁鐵架(6-1-2，6-2-2)相互組合裝配成磁體裝置(6)，并將磁體裝置(6)安裝在柔性連桿(3-2)上部；將線圈(5-1-2，5-2-2)以單層環狀結構的纏繞方式纏繞在線圈面板(5-1-1，5-2-1)上，大線圈(5-1-2)與大線圈面板(5-1-1)對應，小線圈(5-2-2)與小線圈面板(5-2-1)對應；將一個大線圈裝置(5-1)與一個小線圈裝置(5-2)安裝于一個殼體(4)中，大線圈裝置(5-1)在上，小線圈裝置(5-2)在下，磁體裝置(6)在兩線圈面板之間，兩個殼體(4-1，4-2)豎直方向重合布置，可以增大能量采集效率，并用螺釘及剛性桿件將其固定在四根立柱(2-1，2-2，2-3，2-4)上，殼體(4)外部有環繞凸臺布置，用來纏繞外部環繞線圈；四根立柱(2-1，2-2，2-3，2-4)均有打孔，可以調節殼體(4)位置；圓柱形采風鈍體(3-1)采集風能并將其傳遞給柔性連桿(3-2)，進而使柔性連桿(3-2)及磁體裝置(6)產生振動，從而帶動線圈(5-1-2，5-2-2)運動，線圈交替切割環形永磁體(6-1-1，6-2-1)的磁感線，從而產生感應電流。

2.根據權利要求1所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，四根立柱(2-1，2-2，2-3，2-4)均有等距打孔，方便調節殼體(4)的上下位置以及安裝多個殼體，增大發電效率。

3.根據權利要求1所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，所述線圈裝置(5-1，5-2)安裝于殼體(4)中，與柱形采風鈍體(3-1)同軸心布置，且柔性連桿(3-2)接入柱形采風鈍體(3-1)的下端作為一個固定著力點。

4.根據權利要求2所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，線圈裝置(5)中的電磁感應線圈(5-1-2，5-2-2)以單層環形的方式纏繞在分別與之對應的線圈面板(5-1-1，5-2-1)上，并將線圈裝置(5-1，5-2)安裝在殼體(4)之中，大線圈裝置(5-1)安裝在上方，小線圈裝置(5-2)安裝在下方。

5.根據權利要求1所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，殼體(4)外部有環繞凸臺布置，用來纏繞外部環繞線圈。且殼體(4)可采用3D打印或鐵磁材料，如鐵、鋼、鈷等，其優勢在于可以減小漏磁，使磁場(磁力線)集中在殼體(4)區域。兩殼體(4-1，4-2)采用重合布置的方式豎直安裝，能夠有效增大采集效率。

6.根據權利要求1所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，環形永磁體(6-1-1，6-2-1)與磁鐵架(6-1-2，6-2-2)組成磁體裝置(6)，安裝在大線圈裝置(5-1)與小線圈裝置(5-2)之間，且其與柱形采風鈍體(3-1)同軸心。

7.根據權利要求1所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，磁體裝置(6)安裝在殼體(4)中，且磁體裝置(6)安裝在大小線圈裝置(5-1，5-2)中間，固定在柔性連桿(3-2)上。

8.根據權利要求1所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，環形永磁體(6-1-1，6-2-1)采用釹鐵硼永磁材料；安裝臺(1-1)與立桿(2)采用鑄鐵材料；柱形采風鈍體(3-1)采用橡膠材料，其中柱形采風鈍體(3-1)外表面采用玻璃纖維材質覆蓋。

9.根據權利要求3所述的面向風能獲取的振動能量采集裝置，其特征在于，線圈裝置(5)中的電磁感應線圈(5-1-2，5-2-2)可以引出并連接外部蓄電裝置，如儲能電池、輸配電網、耗電設備等。