[发明专利]一种双形态多功能压电风能收集装置

权利要求书

1.一种双形态多功能压电风能收集装置，该装置包括复合风扇、转盘和压电梁，其特征在于，该装置还包括圆形主架(4)、大三角架(22)和小三角架(15)；来自不同方向的风吹打复合风扇，复合风扇转动时带动与其同轴相连的转盘转动，转盘外圈凸齿(13)或是在冲击式激励下击打圆形主架(4)上的压电梁，或是在非接触式磁激励下利用其与压电梁自由端上磁铁之间的斥力使得压电梁变形，进而驱动压电梁工作；

所述圆形主架(4)由两个环形平面结构构成，二者平行设置；圆形主架(4)的两环形面上在相对应的位置打对孔(7)，通过对孔(7)将压电梁均匀分布在圆形主架(4)上；圆形主架(4)的端部设有与环形平面垂直的结构，该结构上设有直立孔(5)，且在该结构的一端设有一个与环形平面平行的凸起，该凸起上设有一个横放孔(6)，直立孔(5)或横放孔(6)用于将圆形主架(4)以直立或横放的状态固定；所述转盘固定在圆形主架(4)内部的中心轴线上，包括转盘内轴(11)和转盘外圈(12)两部分，转盘内轴(11)由大三角架(22)和小三角架(15)固定在圆形主架(4)的中轴线上，转盘外圈(12)与转盘内轴(11)连接，转盘外圈(12)上均匀分布凸齿(13)，用来粘接磁铁(10)；所述的复合风扇与转盘同轴相连于圆形主架(4)外侧，包括扇形叶片(1)、弓形叶片(2)和锥形面(3)；

所述的压电梁为柔性梁(23)、刚性梁(9)；

当压电梁为刚性梁(9)时，所述的装置还包括支承台(16)和旋转体(17)；支承台(16)固定于圆形主架(4)另一侧，转盘内轴(11)由支承台(16)上的小径圆形凸出(19)固定，旋转体(17)固定于大径圆形凸出(18)上；刚性梁(9)通过延伸片(20)和夹片(8)固定在旋转体(17)上，刚性梁(9)的自由端位于凸齿(13)正上方；在刚性梁(9)自由端和凸齿(13)分别粘接磁铁(10)，实现非接触式磁激励；

当压电梁为柔性梁(23)时，所述的装置还包括锯齿形滑道(21)、夹片(8)和底座(24)；锯齿形滑道(21)通过对孔(7)固定在圆形主架(4)内侧，柔性梁(23)由夹片(8)固定于锯齿形滑道(21)上，以此实现多个压电梁成圆周均匀分布；此时整个装置只能为横放形态；当在整个装置底部安装底座(24)时，装置则可呈现直立形态；横放和直立两种形态中均可通过锯齿形滑道(21)调节柔性梁(23)的位置使之与凸齿(13)接触，实现冲击式激励；亦可分别在柔性梁的自由端与凸齿(13)上粘接磁铁(10)，并且调节柔性梁(23)使之与凸齿(13)非接触，实现为磁激励。

2.根据权利要求1所述的一种双形态多功能压电风能收集装置，其特征在于，当压电梁为柔性梁(23)时，其设置方式还可以与刚性梁(9)的设置方式完全相同；将柔性梁(23)固定在旋转体(17)上实现非接触，或将柔性梁(23)固定在锯齿形滑道(21)上实现非接触，这两种设置方式下磁激励波形并不相同，前者为半周期三角波，后者为全周期三角波。

3.根据权利要求1或2所述的一种双形态多功能压电风能收集装置，其特征在于，所述的转盘内轴(11)两端设有两个阻挡片(14)，用于防止转盘转动时发生横向移动。

4.根据权利要求1或2所述的一种双形态多功能压电风能收集装置，其特征在于，单个压电梁所受激励频率由转盘转速和转盘上凸齿(13)的个数共同决定，通过控制转盘外圈(12)上的凸齿(13)数量改变激励频率。

5.根据权利要求3所述的一种双形态多功能压电风能收集装置，其特征在于，单个压电梁所受激励频率由转盘转速和转盘上凸齿(13)的个数共同决定，通过控制转盘外圈(12)上的凸齿(13)数量改变激励频率。

6.根据权利要求1或2或5所述的一种双形态多功能压电风能收集装置，其特征在于，所述的柔性梁(23)为PVDF梁，所述的刚性梁(9)为PZT梁。

7.根据权利要求3所述的一种双形态多功能压电风能收集装置，其特征在于，所述的柔性梁(23)为PVDF梁，所述的刚性梁(9)为PZT梁。

8.根据权利要求4所述的一种双形态多功能压电风能收集装置，其特征在于，所述的柔性梁(23)为PVDF梁，所述的刚性梁(9)为PZT梁。