【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种俘能器，具体涉及一种带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，属于振动俘能。
技术介绍
1、随着人类对大自然探索和利用的不断深入，对各类低功耗无线传输设备的长期独立生存能力提出了越来越高的要求，能源供应则是影响设备生存能力的一个重要因素。除了传统的化学电池外，目前常用的解决方法就是利用环境能源，将环境中的风能、太阳能、振动能等转换为电能进行储存和使用。
2、风能是环境中存在最广泛的一种绿色能源，对其利用形式多样。常见的是以涡轮机为代表的旋转型风力发电，技术成熟，但是结构较为复杂，体积较大，小型化应用困难。另外就是利用风力作用产生的驰振、涡振、颤振等不同振动形式来进行发电。振动俘能以其结构简单、环境适应性强的特点，特别是对解决维护困难的低功耗微电子设备的能源供应问题具有重要的意义，得到了很多研究人员的青睐。
3、谐振腔式俘能器是风致振动俘能的一种方式，其俘能方式大多以压电式居多。针对谐振腔式俘能器，国内外学者提出了一些设计方案及研究方法，但是与其它风致振动的发电方式相比，数量较少。如专利技术专利cn109889098a谐振腔式压电俘能器及车用风压自供电系统，采用的方案是在谐振腔主腔体两侧安装弹性悬臂梁的压电结构。在风力作用下谐振腔内的压强变大，使腔体两侧的弹性悬臂梁变形；当腔体内压强降低后，弹性悬臂梁回复，从而形成周期性循环。悬臂梁上的压电结构将振动能转换为电能。另外，如xiao wang等在“dual-branch reed for resonant cavity wind energy harv
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，相较于传统的压电式俘能器结构，内阻抗很小，一般只有十欧姆左右，能够使输出功率得到大幅提升。
2、本专利技术的技术方案是：一种带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，谐振腔体、安装在所述谐振腔体内部的弹性悬臂梁、钝体，以及安装在所述谐振腔体两相对侧的线圈；
3、所述谐振腔体具有出风口和入风口；
4、所述弹性悬臂梁的一端通过限位转轴安装于所述谐振腔体，另一端连接所述钝体，在所述钝体朝向所述谐振腔体两个相对侧壁的端面分别安装永磁体；所述线圈内嵌于所述谐振腔体两个相对侧壁，并与对应侧的所述永磁体相对。
5、工作原理为：
6、在风力作用下，风从入风口进入谐振腔体内，谐振腔内压力增大，在弹性悬臂梁上下侧产生压力差，从而推动弹性悬臂梁和钝体向上运动。当弹性悬臂梁上下两侧压差相等时，在弹性悬臂梁自身回复力和钝体的重力作用下，弹性悬臂梁向下运动。当弹性悬臂梁两侧又产生压力差时再次向上运动，从而形成往复振动。在振动过程中，由于永磁体内嵌于钝体，所以也会形成往复运动，从而与谐振腔体两侧固定的线圈之间产生相对运动形成电磁感应，从而产生感应电动势。
7、在上述方案的基础上，进一步的，所述弹性悬臂梁的初始安装角度可调。
8、在上述方案的基础上，进一步的，所述限位转轴的轴向两端均设有环状挡片，在每个所述环状挡片上设有弧形槽以及尖端；固定螺钉穿过所述环状挡片上的弧形槽，将所述限位转轴安装于所述谐振腔体上部位置；在所述谐振腔体的两个相对侧面的外壁设有弧形卡齿槽，所述弧形卡齿槽沿弧形方向具有若干与所述环状挡片上的尖端配合的槽位，转动所述限位转轴，调节限位转轴的尖端与所述弧形卡齿槽配合的槽位，以调节所述限位转轴的安装角度，从而实现对所述弹性悬臂梁初始安装角度的调节。
9、在上述方案的基础上，进一步的，所述线圈采用左右对称的双线圈，所述永磁体采用左右对称的双磁体结构。
10、在上述方案的基础上，进一步的，所述弹性悬臂梁通过螺栓固定安装于所述限位转轴，所述钝体与所述弹性悬臂梁以粘接的方式固定。
11、在上述方案的基础上，进一步的，所述谐振腔体为长方体结构，在谐振腔体的上盖加工有开口槽作为出风口，所述谐振腔体的三个侧面和底面封闭，一个侧面开放作为入风口。
12、有益效果：
13、(1)本专利技术基于电磁感应原理，提出了一种新型的俘能器结构，相较于传统的压电式俘能器结构，本专利技术的内阻抗很小，一般只有十欧姆左右，减小了俘能器的内阻损耗，提高了俘能效率。
14、(2)本专利技术提出的俘能器悬臂梁固定限位转轴采用了可调设计，能够调节悬臂梁的安装角度，提高了俘能器工作的适应性。
15、(3)本专利技术中的优选使用左右对称的线圈以及永磁体结构，能够提高输出电势的输出功率。
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1.一种带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，包括：谐振腔体(1)，其特征在于，还包括：安装在所述谐振腔体(1)内部的弹性悬臂梁(3)、钝体(4)，以及安装在所述谐振腔体(1)两相对侧的线圈(6)；
2.如权利要求1所述的带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，其特征在于，所述弹性悬臂梁(3)的初始安装角度可调。
3.如权利要求2所述的带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，其特征在于，所述限位转轴(2)的轴向两端均设有环状挡片，在每个所述环状挡片上设有弧形槽以及尖端；固定螺钉(8)穿过所述环状挡片上的弧形槽，将所述限位转轴(2)安装于所述谐振腔体(1)上部位置；在所述谐振腔体(1)的两个相对侧面的外壁设有弧形卡齿槽(9)，所述弧形卡齿槽(9)沿弧形方向具有若干与所述环状挡片上的尖端配合的槽位，转动所述限位转轴(2)，调节限位转轴(2)的尖端与所述弧形卡齿槽(9)配合的槽位，以调节所述限位转轴(2)的安装角度，从而实现对所述弹性悬臂梁(3)初始安装角度的调节。
4.如权利要求1或2或3所述的带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，其特征在于，所述线圈(6)采用左右对称的双线
5.如权利要求1或2或3所述的带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，其特征在于，所述弹性悬臂梁(3)通过螺栓固定安装于所述限位转轴(2)，所述钝体(4)与所述弹性悬臂梁(3)以粘接的方式固定。
6.如权利要求1或2或3所述的带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，其特征在于，所述谐振腔体(1)为长方体结构，在谐振腔体(1)的上盖加工有开口槽作为出风口，所述谐振腔体(1)的三个侧面和底面封闭，一个侧面开放作为入风口。
...【技术特征摘要】
1.一种带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，包括：谐振腔体(1)，其特征在于，还包括：安装在所述谐振腔体(1)内部的弹性悬臂梁(3)、钝体(4)，以及安装在所述谐振腔体(1)两相对侧的线圈(6)；
2.如权利要求1所述的带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，其特征在于，所述弹性悬臂梁(3)的初始安装角度可调。
3.如权利要求2所述的带谐振腔的电磁式风致振动俘能器，其特征在于，所述限位转轴(2)的轴向两端均设有环状挡片，在每个所述环状挡片上设有弧形槽以及尖端；固定螺钉(8)穿过所述环状挡片上的弧形槽，将所述限位转轴(2)安装于所述谐振腔体(1)上部位置；在所述谐振腔体(1)的两个相对侧面的外壁设有弧形卡齿槽(9)，所述弧形卡齿槽(9)沿弧形方向具有若干与所述环状挡片上的尖端配合的槽位，转动所述限位转轴(2)，调节限...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊雷，高世桥，金磊，孙要强，杜学达，徐萧，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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