本发明涉及压电发电和摩擦纳米发电，具体涉及一种压电-摩擦电发电装置。
背景技术：
1、随着物联网(iot)技术的飞速发展和无线传感网络的广泛应用，对能够长时间自主运行、低维护成本且环境友好的自供电设备的需求日益增长。传统的化学电池作为供能方式，尽管技术成熟且应用广泛，但其固有的局限性—包括有限的寿命、高昂的更换及维护成本，以及对环境造成的潜在污染问题，已逐渐无法满足物联网设备长期稳定运行的需求。因此，为实现对环境友好且可持续的能源供应，探索和开发新型的能量收集和供电技术成为当前研究的热点。在众多探索方向中，从自然环境中直接收集能量，如太阳能、风能、水能及振动能等，这些可再生能源不仅储量丰富，而且清洁无污染，是实现物联网设备自供电的理想选择。其中，风能作为一种低成本、可再生的清洁能源，在能量收集领域展现出巨大潜力。特别地，基于流致振动原理的流体俘能技术，通过利用流体(如空气、水流)作用于结构物体(如钝体)上引起的结构振动来转换能量，为物联网设备提供了一种有效的自供电解决方案。
2、流致振动俘能技术作为一种创新的能量收集方式，能够有效利用自然界中广泛存在的流体动能(如风能、水能等)，而受到了广泛的关注与研究。流致振动俘能技术根据能量转换机制的不同，主要可以划分为压电、摩擦电和电磁三大类。压电技术利用流体作用于结构物体(如悬臂梁、薄膜等振动体)上产生的振动，通过压电材料(如pzt压电陶瓷、pvdf聚偏二氟乙烯等)的压电效应，将机械振动能直接转换为电能；摩擦电技术摩擦电效应和静电感应原理，通过两种不同材料的接触与分离过程，产生电荷，将机械振动能直接转换为电能；电磁技术则通过磁场与导体之间的相对运动产生感应电流，实现振动能到电能的转换。其中，电磁技术适用于较大功率的场合，但结构相对复杂，成本较高。
3、由于单一的技术往往受限于材料特性、振动频率匹配等问题，难以实现高效的能量收集，不能满足复杂多变的应用需求。因此，为提高能量转换效率，将多种技术相结合，探索更加高效、稳定的流致振动俘能技术，提出一种压电和摩擦电相结合的发电装置。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种压电-摩擦电发电装置，将压电和摩擦电两种发电方式相结合，实现了机械能转换为电能，并加入钝体结构促进风能引起的振动效果，提高能量转换效率。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
2、一种压电-摩擦电发电装置，包括支架、压电发电机构和摩擦纳米发电机构；所述支架上设置有压电发电机构和摩擦纳米发电机构；所述压电发电机构用于将风能转化为电能；所述摩擦纳米发电机构用于将摩擦机械能转换为电能。
3、进一步的，所述压电发电机构包括异形悬臂梁和压电片；所述支架上设有异形悬臂梁；所述异形悬臂梁侧壁上设有压电片。
4、进一步的，所述异形悬臂梁上设有若干个钝体；所述钝体位于压电片的两侧；所述钝体的截面为蘑菇形；所述钝体的圆弧面为迎风面，与圆弧面相对的面朝向压电片。
5、进一步的，所述钝体内设有容纳腔；所述容纳腔内设有摩擦纳米发电机构。
6、进一步的，所述摩擦纳米发电机构包括摩擦液体和摩擦纳米层；所述容纳腔内设有摩擦液体；所述容纳腔侧壁设有摩擦纳米层。
7、进一步的，所述容纳腔的侧壁设置为呈波浪型。
8、进一步的，所述摩擦纳米层与容纳腔侧壁之间还设有铜箔；所述铜箔上设有铜线；所述铜线用于作为导线引出。
9、进一步的，所述容纳腔内设有搅拌棒。
10、进一步的，所述异形悬臂梁为t型梁或y型梁。
11、本发明的有益效果是：
12、一种压电-摩擦电发电装置，包括支架、压电发电机构和摩擦纳米发电机构；所述支架上设置有压电发电机构和摩擦纳米发电机构；所述压电发电机构用于将风能转化为电能；所述摩擦纳米发电机构用于将摩擦机械能转换为电能。本发明的一种压电-摩擦电发电装置，实现了将风能和固-液摩擦力分别转化为电能，提高能量转换效率提高，并通过加入钝体结构促进风能引起的振动效果，提高能量转换效率。
1.一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：包括支架(1)、压电发电机构(2)和摩擦纳米发电机构(3)；所述支架(1)上设置有压电发电机构(2)和摩擦纳米发电机构(3)；所述压电发电机构(2)用于将风能转化为电能；所述摩擦纳米发电机构(3)用于将摩擦机械能转换为电能。
2.根据权利要求1所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述压电发电机构(2)包括异形悬臂梁(4)和压电片(5)；所述支架(1)上设有异形悬臂梁(4)；所述异形悬臂梁(4)侧壁上设有压电片(5)。
3.根据权利要求2所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述异形悬臂梁(4)上设有若干个钝体(6)；所述钝体(6)位于压电片(5)的两侧；所述钝体(6)的截面为蘑菇形；所述钝体(6)的圆弧面为迎风面，与圆弧面相对的面朝向压电片(5)。
4.根据权利要求3所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述钝体(6)内设有容纳腔(7)；所述容纳腔(7)内设有摩擦纳米发电机构(3)。
5.根据权利要求1～4任一所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述摩擦纳米发电机构(3)包括摩擦液体和摩擦纳米层；所述容纳腔(7)内设有摩擦液体；所述容纳腔(7)侧壁设有摩擦纳米层。
6.根据权利要求4所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述容纳腔(7)的侧壁设置为呈波浪型。
7.根据权利要求5所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述摩擦纳米层与容纳腔(7)侧壁之间还设有铜箔；所述铜箔上设有铜线；所述铜线用于作为导线引出。
8.根据权利要求4所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述容纳腔(7)内设有搅拌棒(8)。
9.根据权利要求2所述的一种压电-摩擦电发电装置，其特征在于：所述异形悬臂梁(4)为t型梁或y型梁。
