[发明专利]摩擦‑压电‑磁电复合式三维空间多自由度微能源采集器

摘要

本发明涉及对机械能的能量采集技术，具体为一种摩擦‑压电‑磁电复合式三维空间多自由度微能源采集器，由外至内依次包含电磁感应线圈、外球壳、缓冲层、压电层、摩擦层、内球壳和磁铁球。各线圈之间采用串联方式连接；外球壳与压电层之间隔有缓冲层，目的在于增大压电的形变量，进而提高其发电能力；摩擦单元中的正性材料与负性材料相间排列，所有正性材料连接在一起，所有负性材料连接在一起，正性材料与负性材料之间的电荷转移通过运动单元在二者间的滚动实现。利用运动单元在空心球壳内的三维空间滚动，从而实现对具有多自由度的运动形式进行机械能采集；通过将具有互补工作模式的压电、磁电、摩擦三种发电单元集成，实现对机械能的高效采集。

主权项

一种摩擦‑压电‑磁电复合式三维空间多自由度微能源采集器，其特征在于：包括外球壳（2），所述外球壳（2）内壁覆盖设置压电缓冲层（3），所述压电缓冲层（3）上覆盖设置压电层（4），所述压电层（4）上覆盖摩擦层，所述摩擦层由间隔设置的正性摩擦层（5）和负性摩擦层（6）构成，并引出压电层以及摩擦层各自的引线于外球壳（2）外；所述外球壳（2）内装有内置有磁铁球（8）的内球壳（7），所述内球壳（7）在外球壳（2）内自由运动；所述外球壳（2）外设置电磁感应线圈（1）；所述压电缓冲层（3）、压电层（4）和摩擦层分隔成形状相同的若干等分后依次粘贴于外球壳（2）的内壁上。