湖南大学张海成获国家专利权
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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种基于磁弹簧-板簧式双稳态机构的波能采集装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119891605B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510059625.3,技术领域涉及:H02K1/34;该发明授权一种基于磁弹簧-板簧式双稳态机构的波能采集装置是由张海成;周靖棠;左亚柯;赵杰;徐慧娜;吕梓硕设计研发完成,并于2025-01-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于磁弹簧-板簧式双稳态机构的波能采集装置在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于磁弹簧‑板簧式双稳态机构的波能采集装置,包括双稳态俘能装置1、运动转换装置2、电磁发电装置3和电力管理模块,所述双稳态俘能装置设有磁弹簧‑板簧式双稳态机构,通过磁体间的非线性相互作用,实现了在低频波浪下的高效捕获机械能;所述运动转换装置2通过齿轮传动系统和单向轴承的设计,确保输出轴单向旋转;所述电磁发电装置3则利用磁铁飞轮与线圈的相对旋转原理,线圈磁通量发生变化,从而产生电压,将双稳态俘能装置1捕获的机械能转化为电能,同时,电力管理模块负责电能的整流、存储和分配,确保在任何条件下都能获得稳定的电力供应。该系统在海洋生态系统监测、气候变化研究和海洋污染监控等领域具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
本发明授权一种基于磁弹簧-板簧式双稳态机构的波能采集装置在权利要求书中公布了:1.一种基于磁弹簧-板簧式双稳态机构的波能采集装置,其特征在于,包括双稳态俘能装置1、运动转换装置2、电磁发电装置3和电力管理模块,所述双稳态俘能装置1、运动转换装置2和电磁发电装置3从下到上依次连接成一个圆柱体,所述电力管理模块与所述电磁发电装置3连接;所述双稳态俘能装置设有磁弹簧-板簧式双稳态机构,通过磁体间的非线性相互作用,实现了在低频波浪下的高效捕获机械能;所述运动转换装置2通过齿轮传动系统和单向轴承的设计,确保输出轴单向旋转;所述电磁发电装置3则利用磁铁飞轮与线圈的相对旋转原理,线圈磁通量发生变化,从而产生电压,将双稳态俘能装置1捕获的机械能转化为电能,同时,电力管理模块负责电能的整流、存储和分配,确保在任何条件下都能获得稳定的电力供应;所述双稳态俘能装置1包括外壳11、导杆12、滚珠丝杠13、磁弹簧-板簧式双稳态机构14、竖直弹簧15和止推轴承16,所述外壳11内设置有所述导杆12、滚珠丝杠13、磁弹簧-板簧式双稳态机构14、竖直弹簧15和止推轴承16,所述滚珠丝杠13竖直设置在所述外壳11的中心轴位置,所述滚珠丝杠13的上下两端分别通过所述止推轴承16设置于所述外壳11的上端盖18和下端盖17,并且所述滚珠丝杠13的上端向上延伸突出于上端盖18并进入所述运动转换装置2,两个所述导杆12对称分布于所述滚珠丝杠13的两侧,所述导杆12的上下两端分别固定连接于上端盖18和下端盖17上,所述磁弹簧-板簧式双稳态机构14包括能量捕获模块141和板簧模块142,所述能量捕获模块141的中心设置在所述滚珠丝杠13上,所述板簧模块142固定在所述外壳11的中部内壁上,所述能量捕获模块141在所述滚珠丝杠13上相对于所述板簧模块142上下移动,两个所述导杆12分别贯穿所述能量捕获模块141的两侧,所述竖直弹簧15穿套在所述导杆12上,所述竖直弹簧15的上端与所述能量捕获模块141连接,所述竖直弹簧15的下端与所述下端盖17连接,实现能量非线性捕获;所述能量捕获模块141包括质量块1411和内圈磁铁1412,多个所述内圈磁铁1412均匀固定在所述质量块的外周面上,所述板簧模块142包括多个板簧磁铁连接件1421,多个板簧磁铁连接件1421与多个所述内圈磁铁1412一一对应,所述板簧磁铁连接件1421包括板簧连接底座14211、板簧14212、外圈磁铁14213,两个所述板簧14212分别设置在所述板簧连接底座14211的两端,所述外圈磁铁14213设置在两个所述板簧14212的中部,两个所述板簧14212之间通过连接件连接,所述板簧连接底座14211固定在所述外壳11的中部内壁上,所述内圈磁铁1412和与其对应的外圈磁铁14213构成一对磁弹簧,所述内圈磁铁1412和与其对应的外圈磁铁14213之间的磁力将随着间距变化发生非线性变化,多对磁弹簧提供负刚度,所述板簧14212用于实现动态约束。
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