技术摘要：
本发明涉及一种旋转摆式电磁‑摩擦复合发电机，属于能量采集技术领域。该发电机包括：摩擦发电单元，电磁发电单元，动力单元和旋转叶片单元。其中，摩擦发电单元包括电极阵列和柔性叶片阵列；电磁发电单元包括永磁铁阵列和线圈阵列；动力单元包括钟摆质量块；旋转叶片  全部
背景技术：
随着物联网技术的迅速发展，越来越多的微传感器被广泛应用于健康监测、环境 保护、基础设施监测等各个领域。传统的供电方式不能满足这些微型设备无线性、便携性和 环保等要求。几年来，微能源收集技术越来越受到重视，是一种可靠的、独立的供电策略。 人类运动能和波浪能在能量收集领域有着广阔的前景，人的运动和波浪的特征是 超低频率的随机、不规则的振动。因此，传统的基于共振的振动能量采集器功率输出受到限 制，相反，摆式转子的无限旋转运动可以很好的解决传统采集器的限制。基于摩擦起电与静 电感应耦合的摩擦纳米发电机具有高能量转换效率、可靠性好等特点。但是存在输出电流 低这个问题。利用低阻抗、高输出电流的电磁发电机可以作为一种互补的方法，可实现能量 采集器的高输出性能。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种旋转摆式电磁-摩擦复合发电机，收集超低 频率的人体运动能和波浪能，同时将低频转换为高频，提高输出功率。 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种旋转摆式电磁-摩擦复合发电机，包括：摩擦发电单元，电磁发电单元，动力单 元和旋转叶片单元； 外筒、电极阵列和线圈阵列构成定子，单向轴承、扇叶、发电永磁铁阵列和柔性叶 片阵列构成转子，其中： 所述摩擦发电单元包括：外筒，电极阵列和柔性叶片阵列，所述电极阵列固定于外 筒内壁；所述柔性叶片阵列与扇叶连接，随旋转叶片转动且与电极阵列接触； 所述电磁发电单元包括：永磁铁阵列和线圈阵列，所述永磁铁阵列嵌于扇叶中随 扇叶转动，所述线圈阵列固定于右端盖板上，线圈个数与永磁铁个数相同； 所述动力单元包括：钟摆质量块，所述钟摆质量块由金属材料钨或铜制成，与中心 支撑轴固定在一起，通过外部机械运动激励，该钟摆由于重力或者惯性的作用发生往复运 动带动中心支撑轴转动，即顺时针与逆时针交替； 所述旋转叶片单元包括：扇叶和单向轴承，所述单向轴承能够在一个方向上自由 转动，而在另一个方向上，这里假定为顺时针方向，呈锁死状态，单向轴承嵌于扇叶中心并 套在中心支撑轴上，且外圈与扇叶固定，内圈与中心支撑轴固定；当中心支撑轴顺时针旋转 时带动单向轴承以及扇叶，即转子，顺时针旋转，由于转子重力和惯性的作用，即使中心支 撑轴停止或反方向旋转，转子仍能保持原方向继续旋转一定时间。 可选的，所述永磁铁阵列中磁铁为圆柱体，其材料为钕铁硼；所述线圈阵列均匀分 布于右端盖板上且与永磁铁阵列对应。 3 CN 111600438 A 说　明　书 2/4 页 可选的，所述电极阵列均匀分布于外筒内侧表面，数量为偶数，所有电极串联形成 电极1和电极2，且相邻两个电极分别位于电极1和电极2上； 所述两个电极由导电金属材料铜箔制作。 可选的，所述柔性叶片阵列一端粘贴在扇叶表面的支撑板上，另一端与电极阵列 柔性接触； 所述柔性叶片为矩形，数量为电极数量的一半，由聚四氟乙烯薄膜材料制作。 可选的，该发电机整体为一个圆柱形形状，左端盖板和右端盖板为圆形平板，封闭 外筒两端，左端盖板和右端盖板中心各有一个圆孔，内嵌一个轴承，与中心支撑轴连接； 所述左端盖板和右端盖板与外筒由亚克力制作，所述中心支撑轴由金属制作。 本发明的有益效果在于：利用单向轴承工作特性并结合钟摆的往复运动，实现将 低频往复运动转换为高频旋转运动，提高发电机输出功率。将摩擦发电和电磁发电结合，收 集更宽范围频率的能量，提高能量转换效率。采用叶片与电极之间的柔性接触，减小无用摩 擦阻力。所以，本发明适用于收集超低频率和不规则的人体运动能和波浪能。 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并 且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和 获得。 附图说明 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优 选的详细描述，其中： 图1为本发明所提供的一种旋转摆式电磁-摩擦复合发电机在去掉左端端盖的整 体视图； 图2为本发明所提供的一种旋转摆式电磁-摩擦复合发电机去掉左右端端盖后转 子旋转的正视图； 图3为定子的三维结构示意图； 图4为转子的三维结构示意图； 图5为右端盖板示意图； 附图标记：101-外筒，102-电极阵列，103-钟摆质量块，201-柔性叶片阵列，202-支 撑平板，203-永磁铁阵列，204-扇叶，205-单向轴承，206-中心支撑轴，301-轴承，302-线圈， 303-右端盖板。