【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能量收集装置，具体涉及一种基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器及供电系统。
技术介绍
1、随着科学技术的不断发展，人们对于能源的需求和依赖与日俱增。近年来，利用传统的化石燃料发电暴露出越来越多的问题，比如空气污染、温室气体的大量排放等。为了应对日益加剧的能源供需问题，人们致力于寻求可再生的清洁能源，如太阳能、地热能、海洋能等。与其他能源相比，海洋能覆盖了地球表面70％以上，能量丰富，对天气、季节、昼夜变化的依赖性较小，是自然界中最有前途的可再生能源之一。最重要的是，海面上出现了越来越多的装有各种低功耗监测传感器的跨海桥梁。如果使用电网或电池为跨海桥梁监测传感器供电，会带来长距离输电导致的电力损失以及电化学污染等问题。开发波浪能收集技术对解决跨海桥梁监测传感器的供电问题具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：本专利技术提供了一种基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器及供电系统，利用能量收集器周围波浪的冲击，带动内部发电结构振动，充分吸收海浪能并将其转化为电能，完全无需外部供能，且还具备整体结构简单、体积小、功耗低的优点，解决了跨海桥梁长距离输电的问题。
2、本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
3、一种基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，包括外壳，还包括剪叉式升降台，剪叉式升降台的一端与外壳连接，剪叉式升降台的另一端与连杆连接，连杆与浮标连接，剪叉式升降台上设有磁铁一，外壳上设有压电片，压电片上设有与磁铁一相配合的磁铁二，剪叉式
4、进一步的，所述的外壳与浮标之间设有弹簧。
5、进一步的，所述的外壳为绝缘材质，浮标为纳米材质，剪叉式升降台为铝合金材质。
6、进一步的，所述的外壳为密封结构，剪叉式升降台位于外壳的内部，连杆与外壳之间设有动密封组件。
7、进一步的，所述的外壳的上部与剪叉式升降台的上端连接，连杆穿设在外壳的下板上。
8、进一步的，所述的磁铁一位于剪叉式升降台的侧铰轴上。
9、进一步的，所述的磁铁二为柔性磁铁。
10、进一步的，所述的磁铁阵列位于剪叉式升降台的侧连杆上。
11、进一步的，所述的磁铁阵列包括若干磁阵列块，每个磁阵列块由三个长方体小磁铁按照n极和s极交替的方式排布而成。
12、一种基于电磁和压电发电的供电系统，包括上述的浮标式能量收集器，压电片与压电整流电路连接，线圈阵列与电磁整流电路连接，压电整流电路和电磁整流电路均与dc-dc调压电路连接，dc-dc调压电路与储能电路连接。
13、本专利技术的有益效果：
14、1、本专利技术提供的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，完全实现了系统自供能，从海洋中吸收能量，用于桥梁监测传感器供电。
15、2、本专利技术提供的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，将外界波浪激励转化为剪叉式升降台的缩放，并结合电磁和压电发电结构将机械能转化为电能进行输出，能够采集垂直方向的波浪能量，与单一能量转换机制相比，具有较高的转换效率。
16、3、本专利技术提供的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，通过设置壳体，将电磁发电机构和压电发电结构包含在壳体内，能够适应各种环境，具有高稳定性和高可靠性，并且能够响应垂直方向上的外部激励，具有广阔的应用前景。
17、4、本专利技术提供的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，使用分散的小块磁铁代替等体积的大块磁铁，并采用n极和s极交替的排布方式，显著增大了磁通量的变化率，提高了该装置的发电能力。
18、前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案；且本专利技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，包括外壳(1)，其特征在于：还包括剪叉式升降台(5)，剪叉式升降台(5)的一端与外壳(1)连接，剪叉式升降台(5)的另一端与连杆(3)连接，连杆(3)与浮标(2)连接，剪叉式升降台(5)上设有磁铁一(6)，外壳(1)上设有压电片(8)，压电片(8)上设有与磁铁一(6)相配合的磁铁二(7)，剪叉式升降台(5)上设有磁铁阵列(9)，外壳(1)上设有与磁铁阵列(9)相配合的线圈阵列(10)。
2.根据权利要求1所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的外壳(1)与浮标(2)之间设有弹簧(4)。
3.根据权利要求1所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的外壳(1)为绝缘材质，浮标(2)为纳米材质，剪叉式升降台(5)为铝合金材质。
4.根据权利要求1或3所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的外壳(1)为密封结构，剪叉式升降台(5)位于外壳(1)的内部，连杆(3)与外壳(1)之间设有动密封组件。
5.根据权利要求1或2所述的基于电磁和
6.根据权利要求1所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的磁铁一(6)位于剪叉式升降台(5)的侧铰轴上。
7.根据权利要求1或6所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的磁铁二(7)为柔性磁铁。
8.根据权利要求1所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的磁铁阵列(9)位于剪叉式升降台(5)的侧连杆上。
9.根据权利要求1或8所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的磁铁阵列(9)包括若干磁阵列块，每个磁阵列块由三个长方体小磁铁按照N极和S极交替的方式排布而成。
10.一种基于电磁和压电发电的供电系统，其特征在于：包括权利要求1～9任一所述的浮标式能量收集器，压电片(8)与压电整流电路连接，线圈阵列(10)与电磁整流电路连接，压电整流电路和电磁整流电路均与DC-DC调压电路连接，DC-DC调压电路与储能电路连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，包括外壳(1)，其特征在于：还包括剪叉式升降台(5)，剪叉式升降台(5)的一端与外壳(1)连接，剪叉式升降台(5)的另一端与连杆(3)连接，连杆(3)与浮标(2)连接，剪叉式升降台(5)上设有磁铁一(6)，外壳(1)上设有压电片(8)，压电片(8)上设有与磁铁一(6)相配合的磁铁二(7)，剪叉式升降台(5)上设有磁铁阵列(9)，外壳(1)上设有与磁铁阵列(9)相配合的线圈阵列(10)。
2.根据权利要求1所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的外壳(1)与浮标(2)之间设有弹簧(4)。
3.根据权利要求1所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的外壳(1)为绝缘材质，浮标(2)为纳米材质，剪叉式升降台(5)为铝合金材质。
4.根据权利要求1或3所述的基于电磁和压电发电的浮标式能量收集器，其特征在于：所述的外壳(1)为密封结构，剪叉式升降台(5)位于外壳(1)的内部，连杆(3)与外壳(1)之间设有动密封组件。
5.根据权利要求1或2所述的基于电磁和压...
【专利技术属性】
技术研发人员：张良梁，周丽朦，李忠杰，彭艳，宫荧，王标，
申请(专利权)人：精海智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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