一种流体自适应涡激振动电磁式发电装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115800593A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211648146.8(22)申请日2022.12.21(71)申请人济南大学地址250022山东省济南市市中区南辛庄西路336号(72)发明人王慕豪段德荣代森良张晓娅程钰珺刘霞张辉杨学锋(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221专利代理师陈晓敏(51)Int.Cl.H02K1/34(2006.01)H02K35/02(2006.01)H02N2/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图8页(54)发明名称一种流体自适应涡激振动电磁式发电装置(57)摘要本发明公开了一种流体自适应涡激振动电磁式发电装置，包括外框架，外框架底部与圆柱支撑杆转动连接，在圆柱支撑杆的侧臂上设置翼型板，在外框架内设置发电单元，发电单元包括圆柱钝体、导杆、直压式电流变液阻尼器、永磁体、金属片和空心筒；圆柱钝体悬空竖直设置在外框架内，圆柱钝体的侧壁与一个水平设置的导杆的一端固定连接，导杆的另一端穿过一个空心筒，且导杆位于空心筒内的部分固定有圆柱型永磁体和金属片；在空心筒上缠绕有线圈；空心筒的顶部和底部各通过一个圆柱连杆与外框架相连；导杆在圆柱钝体的振动驱动下产生轴向运动，且两个圆柱连杆受流体激励会产生涡激振动；圆柱钝体通过水平设置的直压式电流变液阻尼器与外框架相连。CN115800593ACN115800593A权利要求书1/1页1.一种流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，包括外框架，所述的外框架底部与圆柱支撑杆转动连接，在圆柱支撑杆的侧臂上设置翼型板，在外框架内设置发电单元，所述的发电单元主要包括圆柱钝体、导杆、直压式电流变液阻尼器、永磁体、金属片和空心筒；圆柱钝体悬空竖直设置在外框架内，圆柱钝体的侧壁与一个水平设置的导杆的一端固定连接，导杆的另一端穿过一个空心筒，且导杆位于空心筒内的部分固定有圆柱型永磁体和金属片；在空心筒上缠绕有线圈；空心筒的外圈顶部和底部各通过一个圆柱连杆与外框架相连；导杆在圆柱钝体的振动驱动下产生轴向运动，且两个圆柱连杆受流体激励会产生涡激振动；所述的圆柱钝体通过水平设置的直压式电流变液阻尼器与外框架相连。2.如权利要求1所述的流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，所述的直压式电流变液阻尼器设置两个，两个直压式电流变液阻尼器上下对称设置在圆柱钝体的侧壁上。3.如权利要求1所述的流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，在圆柱钝体的顶部设置位移传感器。4.如权利要求1所述的流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，所述的发电单元包括多个。5.如权利要求1所述的流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，在导杆与空心筒接触的位置通过法兰型直线轴承支撑。6.如权利要求1所述的流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，所述的圆柱支撑杆底部与一个固定底座转动连接。7.如权利要求1所述的流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，所述的翼型板为平凸翼型，通过悬臂梁与圆柱支撑杆连接。8.如权利要求1所述的流体自适应涡激振动电磁式发电装置，其特征在于，所述的圆柱钝体采用尼龙材料。2CN115800593A说明书1/5页一种流体自适应涡激振动电磁式发电装置技术领域[0001]本发明涉及涡激振动电磁式发电装置领域，具体涉及一种流体自适应涡激振动电磁式发电装置。背景技术[0002]现有的水下或水面设备，如水下机器人，又被称为“水下无人机”，可广泛应用于渔业养殖、船体维护、观光潜水、海洋开采探测、海洋监测、生物研究、水下导航、水下救援、管道检测等诸多领域，行业需求很大、发展前景广阔；目前，其供能方式大部分为外部电缆式或自带蓄电池式，然而这些供能方式仍然存在一些问题：[0003]1.对水下机器人的下潜深度有限制，无法使其在深水域稳定工作。[0004]2.水下机器人对外部输入电源的依赖性大，无法自主进行能量转化，可靠性差、成本高。[0005]3.水下机器人在水下工作时，无法对振动能进行回收，外框架会产生涡激振动，对装置工作产生影响，造成能源消耗。[0006]4.供电量单一，不能根据工作所需灵活改变供电量。[0007]5.为满足水下机器人工作所需电能，设备整体自重大，结构复杂，对其工作限制大，能耗大。[0008]6.供能装置无法根据水下机器人所处环境的变化进行自动调整，不能保证在多工况下持续稳定的供能[0009]7.水下机器人需要根据工作情况持续输入电能或频繁更换电池，无法做到长时间独立自主的水下工作。发明内容[0010]本发明的目的是为了解决目前水下或水面设备，如水下机器人，能源供给方面存在的问题，根据工作的需求，公开了一种可以做到流体自适应，并利用涡激振动原