【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及振动能量收集，尤其涉及一种将波浪能转换为电能的多自由度电磁式能量收集装置。
技术介绍
1、目前海洋机器人在作业中对能源的要求越来越高，而单纯的电池蓄能又满足不了作业需求。当前已经有研究者设计并制造出了面向海洋机器人的波浪振动能量收集装置，例如摩擦式装置、压电式和电磁式装置等。由于海洋波浪的振动频率低，幅值大，电磁式能量收集装置更适用于波浪随体中。常见的电磁式装置是惯性摆式，但由于空间利用率较低，且能量收集方向单一，导致其能量转换效率偏低。
2、现有中国专利公开号cn111181346a公开了一种面向海洋机器人的电磁式振动能量收集装置，主要包括半球体、上半球壳、下半球壳、支撑柱、线圈、永磁体和tbs关节轴承。当受到激励时，能收集各个方向上的能量，并将其直接转换为电能。该结构新颖，但也有其局限性：结构本身半球体与支撑柱通过tbs关节轴承相连，支撑柱限制了该装置的大角度运动；该结构频率带宽较低，在实际应用的复杂场景中，能量转换效率偏低；由于支撑柱的存在导致该结构空间利用率偏低。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种多自由度的电磁式能量收集装置。
2、本专利技术解决技术问题所采取的技术方案为：
3、本专利技术包括球壳以及位于球壳内的球体，所述的球体能够绕球心做大角度多方向的转动，用于适应海洋波浪的随机、大幅值特性；
4、在所述球壳的两端布置有线圈柱，所述线圈柱上有线圈与永磁体；
5、在所述球体上
6、当所述球体进行任意方向的大角度运动时，所述线圈的磁通量发生改变，产生感应电动势，从而完成对波浪能量的俘获。
7、本专利技术与
技术介绍
相比，具有有益的效果是：本专利技术可以收集大角度、多方向上、低频宽带宽的波浪振动能量，并将其转换为直流电能。本专利技术可以广泛用于其它复杂振动能量收集场景；此外，本专利技术结构紧凑，集成度高，空间占用率高，能量转换效率高。
【技术保护点】
1.一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：包括球壳以及位于球壳内的球体，所述的球体能够绕球心做大角度多方向的转动，用于适应海洋波浪的随机、大幅值特性；
2.根据权利要求1所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的球体包括上半球体和下半球体，上半球体为空心，下半球体为实心，两者球心相同。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的球壳包括上半球壳和下半球壳，球壳与球体同心。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的球体与所述球壳通过圆环间接相连。
5.根据权利要求4所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述圆环的内侧间隔180度有两个凹槽，通过两根短轴连接球体；圆环的外侧间隔180度也有两个凹槽，通过另两根短轴连接球壳，外侧凹槽连线与内侧凹槽连线正交；所述圆环的内外四个凹槽用于短轴轴承一端的安装。
6.根据权利要求3所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述上半球壳顶部和下半球壳底部各有一个
7.根据权利要求1或2所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的球体上的永磁铁的分布分为两层，端部第一层有一个永磁体，45度方向上的第二层有六个永磁体，第一层永磁体的朝外部分的磁极与第二层永磁体的磁极相反。
8.根据权利要求7所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的线圈柱上的永磁体的朝外部分的磁极与端部第一层永磁体的磁极相同。
9.根据权利要求1所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：还包括一个整流器和稳压器，用于将线圈产生的不规则交流电转换为直流电，并进一步稳压用于后端用电设备的使用或存储。
...【技术特征摘要】
1.一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：包括球壳以及位于球壳内的球体，所述的球体能够绕球心做大角度多方向的转动，用于适应海洋波浪的随机、大幅值特性；
2.根据权利要求1所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的球体包括上半球体和下半球体，上半球体为空心，下半球体为实心，两者球心相同。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的球壳包括上半球壳和下半球壳，球壳与球体同心。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述的球体与所述球壳通过圆环间接相连。
5.根据权利要求4所述的一种多自由度的电磁式能量收集装置，其特征在于：所述圆环的内侧间隔180度有两个凹槽，通过两根短轴连接球体；圆环的外侧间隔180度也有两个凹槽，通过另两根短轴连接球壳，外侧凹槽连...
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