实施方案
[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0023] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024] 如图1至图3所示一种电磁压电复合式多轴振动和摆动能量俘获装置，包括骨架1、电磁式/压电式复合发电模块阵列。所述装置的骨1为立方体构型，电磁式/压电式复合发电模块阵列由多个电磁式/压电式复合发电模块组成，电磁式/压电式复合发电模块等间距分布。电磁式/压电式复合发电模块由永磁体压电悬臂梁2和永磁体磁铁弹簧振子3组成。
[0025] 所述的电磁式/压电式复合发电模块阵列安装在立方体骨架1的六个面上。
[0026] 如图1所示，所述的电磁式/压电式复合发电模块由一个永磁体压电悬臂梁2和永磁体磁铁弹簧振子3成对组成，且相对端磁极相斥。单个电磁式/压电式复合发电模块的永磁体压电悬臂梁和永磁体磁铁弹簧振子在稳态时处于同一直线上。
[0027] 如图2所示，所述的永磁体压电悬臂梁2由悬臂梁本体6、压电发电片5和永磁体磁铁质量块4组成。永磁体磁铁质量块4a安装在悬臂梁本体6远端。压电发电片5贴在悬臂梁本体6根部固定端，悬臂梁本体6固定端安装在立方体骨架1上。
[0028] 如图3所示，所述的永磁体磁铁弹簧振子3由约束套管7、弹簧9、永磁体磁铁质量块4b和电磁感应线圈8组成。永磁体磁铁质量块4同弹簧9连接放置在约束套管7内部，弹簧9另一端安装在立方体骨架1上。永磁体磁铁质量块4b可在约束套管7内部做简谐振动。约束套管7外部包裹有电磁感应线圈8。
[0029] 受到外界振动、摆动影响时，永磁体压电悬臂梁2产生摆动振动并对贴于根部的压电发电片5产生作用力，压电发电片5基于压电效应产生发电并通过引线将电能导出，同时永磁体磁铁弹簧振子3产生直线往复振动，永磁体磁铁质量块4b在约束套管7内往复运动使得环绕的电磁感应线圈8中的磁通量发生变化并基于电磁感应原理进行发电。所产生电能通过引线导出。
[0030] 骨架1为立方体构型，由于永磁体压电悬臂梁2和永磁体磁铁弹簧振子3的振动方向相互垂直，所述装置的每一面可对平行于该面法向和平行于永磁体磁铁弹簧振子3运动方向的两个方向的振动能量进行俘获。同时，永磁体压电悬臂梁2可以受摆动能量影响而运动，永磁体压电悬臂梁2摆动时远端的永磁体磁铁质量块4a可通过磁场斥力驱动相对安装的永磁体弹簧震子3中永磁体磁铁质量块4b的运动并基于电磁感应原理发电，提高装置对摆动能量的回收效率。
[0031] 所以，所述装置可对空间内多个方向的振动和摆动能量进行俘获。提高了能量回收效率。
[0032] 综上所述，本发明一种电磁压电复合式多轴振动和摆动能量俘获装置，装置的骨架为立方体构型，在立方体结构骨架的不同面上，电磁式/压电式复合发电模块阵列由多个等间距分布的电磁式/压电式复合发电模块组成，单个电磁式/压电式复合发电模块的永磁体压电悬臂梁和永磁体磁铁弹簧振子在稳态时处于同一直线上，压电振子和磁铁弹簧振子的磁铁端磁极互斥，在骨架振动或摆动时通过磁铁互斥效应实现压电振子和磁铁弹簧振子的高效协同发电，本发明的能量俘获装置采用紧凑和互斥的压电振子和磁铁弹簧振子结构，通过俘获振动和摆动能量进行高效率发电，实现低功耗传感器的无源供电。
[0033] 以上披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
[0034] 多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
[0035] 应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
