【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源，尤其涉及一种基于流致振动的电磁式能量收集装置。
技术介绍
1、近年来，随着微机电系统（micro-electro-mechanical system，简称mems）、无线通信等技术的迅猛发展，低能耗、多功能的微小型传感器和系统在交通、能源、医疗、环境监测、航空等领域展现出了广泛的应用潜力。然而，这些微电子器件大多依赖化学电池供电，其在特定环境下的更换困难、体积庞大和寿命有限等问题，严重制约了器件的工作效率。能量收集技术作为一种新兴的解决方案，能够从环境中持续提取能量并转化为电能，具有持续性、小型化和高能量密度等优势，为微电子器件的供电问题提供了新的思路。
2、微小型传感器可以适用于各种大自然环境，包括多风的无人区域、河流和海洋等。在这些充满流动能的环境中实现持续的能量收集，并加以储备和利用，解决流体能量的收集工作是其中最为重要的关键环节。
3、然而，传统的风力发电和水力发电装置绝大多数采用转动涡轮式装置进行能量收集，传统的能量收集装置体积大，能量收集密度较低，不适用于微小型传感器。
4、因此，如何提供一种能够适用于微小型传感器的能量收集装置，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供一种基于流致振动的电磁式能量收集装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
3、一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，包
4、钝体部，所述钝体部包括柱体和外翼，所述外翼设置于所述柱体的侧壁上，所述外翼与所述柱体形成翼状钝体结构；
5、其中，所述外翼包括第一外翼和第二外翼，所述第一外翼和所述第二外翼相连，所述第一外翼和所述第二外翼在所述柱体的高度方向上对称设置；
6、电磁能量转换部，所述电磁能量转换部设置两个，两个所述电磁能量转换部对称地设置于所述柱体的顶端和底端，所述电磁能量转换部的朝向与所述外翼的朝向相反。
7、进一步地，所述电磁能量转换部包括：
8、磁体阵列和磁体框，所述磁体阵列安装于所述磁体框内；
9、线圈阵列和基座，所述磁体框、线圈阵列从后向前依次安装于所述基座内；
10、所述柱体与所述磁体框可拆卸连接。
11、进一步地，所述基座包括前挡板、上挡板、下挡板、左侧挡板和右侧挡板，所述基座为前挡板、上挡板、下挡板、左侧挡板和右侧挡板围合而成的后端开口的盒体结构。
12、进一步地，所述磁体框与所述基座通过滚珠滑轨机构连接，所述滚珠滑轨机构用于限制质子的运动方向。
13、进一步地，所述滚珠滑轨机构包括：
14、滚珠槽，所述滚珠槽设置于所述磁体框的顶部和底部，所述滚珠槽设置多个，多个所述滚珠槽沿平行于所述前挡板的方向等距间隔设置，多个所述滚珠槽在所述磁体框顶部和所述磁体框底部呈线性排列；
15、滚珠，所述滚珠设置于所述滚珠槽内，所述滚珠的设置数量与所述滚珠槽的设置数量相适配，所述滚珠的直径大于所述滚珠槽的深度；
16、滚珠滑轨，所述滚珠滑轨包括上下对称的两条滑轨，两条所述滑轨分别设置于所述上挡板和所述下挡板的内侧壁上，两条所述滑轨以平行于所述前挡板的方向延伸；
17、弹簧组件，所述弹簧组件包括弹簧和弹簧槽，所述弹簧设置于所述弹簧槽内，所述弹簧槽设置于所述磁体框的侧壁上，所述弹簧组件设置两个，两个所述弹簧组件对称地设置于所述磁体框的左右侧壁上；
18、其中，所述弹簧为压缩弹簧，所述弹簧自由状态下的长度大于所述弹簧槽的深度；
19、还包括弹簧卡槽，所述弹簧卡槽设置两个，两个所述弹簧卡槽对称地设置于所述左侧挡板和所述右侧挡板的内侧壁上；
20、所述磁体框安装于所述基座内时，所述滚珠位于所述滚珠滑轨内，所述弹簧的外侧端位于所述弹簧卡槽内。
21、进一步地，所述磁体阵列采用n-s磁极交替式排布。
22、进一步地，所述线圈阵列的线圈数比所述磁体阵列的磁铁数多一个。
23、进一步地，所述外翼为凹弧结构，所述外翼的弧底与所述柱体的侧壁连接；
24、或者所述外翼为折板结构，所述外翼的弯折处与所述柱体的侧壁连接。
25、进一步地，所述柱体为圆柱、方柱或者矩形柱。
26、进一步地，还包括线圈定位销，所述线圈定位销安装于所述前挡板的内侧壁，所述线圈阵列通过所述线圈定位销安装于所述前挡板上。
27、进一步地，所述左侧挡板和所述右侧挡板分别通过螺栓与所述上挡板和所述下挡板连接。
28、本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
29、本专利技术提供的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，钝体部包括柱体和外翼，外翼和柱体形成翼状钝体结构，翼状钝体结构可以有效地增大流致振动的振幅，相较于传统的钝体结构，翼状钝体能够提高流体能量到机械振动能量的转化率，进而有利于实现能量收集装置的微小型化。
30、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述电磁能量转换部包括：
3.如权利要求2所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述基座包括前挡板、上挡板、下挡板、左侧挡板和右侧挡板，所述基座为前挡板、上挡板、下挡板、左侧挡板和右侧挡板围合而成的后端开口的盒体结构。
4.如权利要求3所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述磁体框与所述基座通过滚珠滑轨机构连接，所述滚珠滑轨机构用于限制质子的运动方向。
5.如权利要求4所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述滚珠滑轨机构包括：
6.如权利要求2所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述磁体阵列采用N-S磁极交替式排布。
7.如权利要求6所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述线圈阵列的线圈数比所述磁体阵列的磁铁数多一个。
8.如权利要求1所述的一种基于流致振动的电磁式能量
9.如权利要求1所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述柱体为圆柱、方柱或者矩形柱。
10.如权利要求3所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，还包括线圈定位销，所述线圈定位销安装于所述前挡板的内侧壁，所述线圈阵列通过所述线圈定位销安装于所述前挡板上。
...【技术特征摘要】
1.一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述电磁能量转换部包括：
3.如权利要求2所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述基座包括前挡板、上挡板、下挡板、左侧挡板和右侧挡板，所述基座为前挡板、上挡板、下挡板、左侧挡板和右侧挡板围合而成的后端开口的盒体结构。
4.如权利要求3所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述磁体框与所述基座通过滚珠滑轨机构连接，所述滚珠滑轨机构用于限制质子的运动方向。
5.如权利要求4所述的一种基于流致振动的电磁式能量收集装置，其特征在于，所述滚珠滑轨机构包括：
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓宇，张动，檀盼龙，李寿鹏，徐世晖，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：
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