一种流速自适应的压电-摩擦复合发电机

1.一种流速自适应的压电-摩擦复合发电机，由机壳、机盖、转轴、装有调频块的摆臂、激励器、气囊、上弹簧、下弹簧、镍基板的悬臂振子、导电层、介电层、磁块、圆形振子以及电路板构成；转轴装在机壳上，激励器经摆臂装在转轴上；机壳的换能腔与一组圆形振子共同构成压电换能器，各圆形振子间及圆形振子与换能腔壁间形成子换能腔；上复合腔和下复合腔中均安装有圆形压电振子，所述圆形振子将上复合腔分成了上缓冲腔和上稳压腔、将下复合腔分成了下缓冲腔和下稳压腔；上稳压腔和下稳压腔均包含两个控制压强差的单向导流阀，每个导流阀由一个悬臂振子和其所覆盖的阻尼孔构成，悬臂振子的镍基板与上侧隔板上所粘贴的导电层和介电层构成摩擦换能器；其特征在于：两个经导流阀连接气囊对称地装在摆臂两侧，两个气囊分别与两组子换能腔连通；上弹簧和下弹簧均由拉簧和绳索串接而成，上弹簧一端固定于壳上壁上、另一端固定于摆臂上，下弹簧一端固定于壳底壁上、另一端固定于摆臂上，通过改变上弹簧和下弹簧的刚度及安装位置、调频块质量及其安装位置获得摆臂初始状态及拾振器固有频率；激励器由一个三叶夹和两张迎风片，迎风片为单侧设有限形条的柔性片，迎风片受风力作用发生变形及摆动：风速较低时呈平直状态、产生发撒的驰振，高风速时呈类圆柱形、产生收敛的涡振；工作中，摆臂往复摆动并交替地挤压-释放两个气囊，圆形振子在其两侧流体压力作用下往复弯曲变形并发电；圆形振子两侧压力差达到额定值后迫使与其连通的稳压腔的悬臂振子弯曲变形、流体流出，悬臂振子往复弯曲变形时摩擦换能器发电。

2.根据权利要求1所述的一种流速自适应的压电-摩擦复合发电机，其特征在于：转轴、摆臂、调频块、激励器、气囊、上弹簧及下弹簧共同构成拾振器，其固有频率为：，式中：ζ为拾振器振动系统的阻尼比，kp、kq以及kr分别为上弹簧、下弹簧以及气囊的刚度，m1 和m2分别为激励器和调频块e的质量，p和q分别为上弹簧和下弹簧i2的牵引角；w、x、y1、y2及z分别为激励器、气囊、上弹簧、下弹簧及调频块与转轴间的距离。