CN107681921B - 一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，为解决当前线性气动压电发电机能量收集带宽较窄以及俘能效率低的局限。本发明包括矩形容气腔、涡街驱动装置和多模态压电发电组件三部分，涡街驱动装置和多模态压电发电组件安装在矩形容器腔内。涡街驱动装置在低频高压气体激励下进行高频振动，通过非线性磁力拨动悬臂梁阵列以及矩形压电片产生高频振动，利用正压电效应实现将气体压力能转化为电能。本发明基于圆柱扰流效应提高了压电元件的振动频率，利用悬臂梁阵列的多个共振模态，拓宽俘能带宽，提高发电机的俘能效率，而且结构简单、新颖，在气动技术领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，属于气动技术领域。
背景技术
随着智能制造装备智能化水平要求的不断提高，无线传感技术与气动技术进行了深入融合，将大量无线传感器应用于气动系统，以完成气动系统的自检测与自感知是实现气动系统智能化的重要手段。为气动系统中大量无线传感器持续可靠的供能是保证其正常工作的前提，气动系统中无线传感器的主要供能方式主要以蓄电池直接供电为主，蓄电池存在使用寿命有限、更换频繁以及污染环境等问题。如何解决采用电源集中供电与化学电池供电方式存在的电磁干扰严重、系统布线复杂、不易维护以及使用寿命短、污染环境等诸多问题，成为制约气动系统智能化发展的关键性技术。
将微能源进行电能的转化并存储于蓄电池当中可有效延长蓄电池的使用寿命。压电材料具有能量转换效率高、装置结构简单、不受电磁干扰以及使用寿命长等优势，其具有的正压电效应可有效转化振动、冲击等能量为电能，因此成为微能源收集领域所利用的主要材料之一。同时为了满足气动系统节能、环保、绿色、可持续发展的行业发展需求，气动系统中许多无线传感器功耗已经降低至毫瓦甚至微瓦级水平。因此，利用压电材料对气动系统自身能量进行电能转化，并通过整流电路将电能存储于蓄电池，有望成为一种延长蓄电池使用寿命的新型蓄能方法。
然而，目前压电发电装置的发电能量、能量转换效率及输出功率依然十分有限。当前线性气动压电发电机的仅能在谐振频率下具有高的机电转换效率。其谐振频率一般较高而且能量收集带宽较窄，但气动系统压力变化的频率较低。因此，传统线性气动压电发电机不能够充分俘获气动系统的压力能，严重地阻碍了压电俘能术在为气动系统无线传感器供能领域的应用。所以，针对目前传统供能方式及已研究出的线性压电俘能器所存在的问题，研究开发一种同时具有宽频带、能量转换效率高的发电机成为必要。
发明内容
为了解决为解决当前线性气动压电发电机能量收集带宽较窄以及俘能效率低问题，本发明公开一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机。
本发明所采用的技术方案是：
所述一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机包括矩形容气腔、涡街驱动组件和多模态压电发电组件组成，其中涡街驱动组件和多模态压电发电组件固定在矩形容气腔内，矩形容气腔设置有矩形容气腔腔体、矩形容气腔上端盖、上端盖固定螺钉，其中矩形容气腔腔体和矩形容气腔上端盖通过上端盖固定螺钉进行螺纹连接，所述涡街驱动组件包括深沟球轴承、紧固环固定螺钉、驱动轴、紧固环、受风板固定螺钉、受风板、带孔条形磁铁和条形磁铁固定螺钉，其中深沟球轴承与驱动轴过盈配合，驱动轴和紧固环通过紧固环固定螺钉进行连接，驱动轴和受风板通过紧固环进行连接，带孔条形磁铁和受风板通过条形磁铁固定螺钉进行螺纹连接，所述多模态压电发电组件包括矩形梁、悬臂梁阵列固定螺钉、悬臂梁阵列、带孔方形磁铁、方形磁铁固定螺钉、矩形压电片，其中矩形梁和悬臂梁阵列通过悬臂梁阵列固定螺钉进行螺纹连接，悬臂梁阵列与带孔方形磁铁通过方形磁铁固定螺钉进行螺纹连接，矩形压电片通过环氧树脂粘接在悬臂梁阵列上。
所述矩形容气腔腔体设置有气体流入端通孔，其分布在矩形容气腔腔体左端面中央，用于引导高压气体进入形容气腔腔体，矩形容气腔腔体的底面前端设置有下轴承安装孔，矩形容气腔腔体的底面后端设置有矩形梁下安装孔，矩形容气腔腔体设置有腔体安装螺纹孔，其均匀分布在矩形容气腔腔体上端面的四个角上，腔体安装螺纹孔通过与上端盖固定螺钉的螺纹配合，其用于矩形容器腔的腔体安装螺纹孔和上端盖固定螺钉配合，实现矩形容器腔与矩形容气腔上端盖紧固连接，所述矩形容气腔上端盖的前端中部设置有上轴承安装孔，通过与下轴承安装孔配合实现涡街驱动组件的安装固定，所述矩形容气腔上端盖的后端设置矩形梁上安装孔，通过与矩形梁下安装孔配合，以实现多模态压电发电组件的安装固定。
所述驱动轴上设置有轴承固定端面，其对称布置于驱动轴两端，用于限制深沟球轴承的轴向运动，所述驱动轴上设置有紧固环固定端面，其对称布置于驱动轴两端，用于限制紧固环的轴向运动，所述驱动轴上设置有扰流面，其位于驱动轴中间，高压气体从气体流入端通孔进入矩形容气腔腔体内，经过扰流面后产生涡街作用在受风板上，进而激励带孔条形磁铁振动，所述紧固环的平面上设置有受风板固定螺纹孔，受风板固定螺钉与受风板固定螺纹孔进行螺纹配合，以实现受风板与紧固环连接，所述紧固环的圆周面上设置紧固环通孔，紧固环固定螺钉与紧固环通孔进行螺纹配合以实现紧固环圆周方形的固定，所述受风板设置有受风板固定通孔，其对称布置于受风板一侧的两端，其用于紧固环的受风板固定螺纹孔和上受风板固定螺钉配合，实现紧固环与受风板紧固连接，其对称布置于受风板另一侧的两端，带孔条形磁铁通过条形磁铁固定螺钉与条形磁铁安装螺纹孔的螺纹配合，固定在受风板上。
所述矩形梁设置有矩形梁固定平面，其对称布置于矩形梁两端，以实现矩形梁的固定安装，所述矩形梁设置有悬臂梁阵列安装螺纹孔，其对称布置于矩形梁两端，悬臂梁阵列通过悬臂梁阵列安装孔与悬臂梁阵列安装螺纹孔的螺纹配合，以实现与矩形梁的紧固连接，所述悬臂梁阵列设置有悬臂梁阵列安装通孔，其对称布置于悬臂梁阵列一侧的横梁上，用于安装悬臂梁阵列，所述悬臂梁阵列设置有方形磁铁安装螺纹孔，其位于悬臂梁的末端，用于安装带孔方形磁铁，所述悬臂梁阵列设置有N根压电悬臂梁，N为大于等于2的正整数，根悬臂梁的长度自上而下成等差递增分布，所述N根悬臂梁的公差为d，d的取值满足范围为1~10mm，通过调节公差d可以改变悬臂梁的共振频率，进而实现多模态俘能的效果，所述矩形压电片可选用压电陶瓷片PZT或柔性强韧性压电元件PVDF，所述压电发电元件可以是美国精量电子(深圳)有限公司的压电材料产品。
所述带孔方形磁铁与带孔条形磁铁之间存在磁力，所述带孔方形磁铁与带孔条形磁铁之间具有预设间距，在受到外界气体激励后产生振动时保证二者之间不会发生碰撞。
本发明的有益效果是：在不影响工业生产的工作情况下，涡街驱动装置利用圆柱扰流效应在低频高压气体激励下进行高频振动，并且通过非线性磁力拨动悬臂梁阵列以及矩形压电片高频振动，以实现将气体压力能转化为电能。本发明不仅提高了低频高压气体激励下压电元件的振动频率，利用非线性磁力产生非线性刚度和悬臂梁阵列的多个共振模态，拓宽俘能频带，提高系统的俘能效率，而且结构简单、新颖，在气动技术领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的结构示意图；
图2所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的矩形容气腔结构示意图；
图3所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的矩形容气腔腔体结构剖视图；
图4所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的矩形容气腔上端盖结构示意图；
图5所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的涡街驱动组件结构示意图；
图6所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的驱动轴结构剖视图；
图7所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的紧固环结构示意图；
图8所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的受风板主视图；
图9所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的多模态压电发电组件结构示意图；
图10所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的矩形梁的等轴侧视图；
图11所示为本发明提出的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的悬臂梁阵列主视图。
具体实施方式
具体实施方式：结合图1~图11说明本实施方式。本实施方式提供了一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机的具体实施方案。所述一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机包括矩形容气腔1、涡街驱动组件2和多模态压电发电组件3组成，其中涡街驱动组件2和多模态压电发电组件3固定在矩形容气腔1内。
所述矩形容气腔1包括矩形容气腔腔体1-1、矩形容气腔上端盖1-2、上端盖固定螺钉1-3，所述上端盖固定螺钉1-3用于将矩形容气腔上端盖1-2固定在矩形容气腔腔体1-1上,以实现矩形容气腔上端盖1-2与矩形容气腔腔体1-1的紧固连接。
所述矩形容气腔腔体1-1设置有气体流入端通孔1-1-1，用于引导高压气体进入矩形容气腔腔体1-1，矩形容气腔腔体1-1的底面前端设置有下轴承安装孔1-1-2，矩形容气腔腔体1-1的底面后端设置有矩形梁下安装孔1-1-3，矩形容气腔腔体1-1设置有腔体安装螺纹孔1-1-4，其均匀分布在矩形容气腔腔体1-1上端面的四个角上，腔体安装螺纹孔1-1-4通过与上端盖固定螺钉1-3的螺纹配合，实现矩形容气腔上端盖1-2的安装固定，所述矩形容气腔上端盖1-2的四个角上设置有端盖安装通孔1-2-1，其用于矩形容器腔腔体1-1的腔体安装螺纹孔1-1-4和上端盖固定螺钉1-3配合，实现矩形容器腔腔体1-1与矩形容气腔上端盖1-2紧固连接，所述矩形容气腔上端盖1-2的前端中部设置有上轴承安装孔1-2-2，通过与下轴承安装孔1-1-2配合实现涡街驱动组件2的安装固定，所述矩形容气腔上端盖1-2的后端设置矩形梁上安装孔1-2-3，通过与矩形梁下安装孔1-1-3配合，以实现多模态压电发电组件3的安装固定。
所述涡街驱动组件2包括深沟球轴承2-1、紧固环固定螺钉2-2、驱动轴2-3、紧固环2-4、受风板固定螺钉2-5、受风板2-6、带孔条形磁铁2-7和条形磁铁固定螺钉2-8，深沟球轴承2-1与驱动轴2-3过盈配合，驱动轴2-3和紧固环2-4通过紧固环固定螺钉2-2进行连接，驱动轴2-3和受风板2-6通过紧固环2-4进行连接，带孔条形磁铁2-7和受风板2-6通过条形磁铁固定螺钉2-8进行螺纹连接。
所述驱动轴2-3设置有轴承固定端面2-3-1，其对称布置于驱动轴2-3两端，用于限制深沟球轴承2-1的轴向运动，所述驱动轴2-3设置有紧固环固定端面2-3-2，其对称布置于驱动轴2-3两端，用于限制紧固环2-4的轴向运动，所述驱动轴2-3设置有扰流面2-3-3，其位于驱动轴2-3中间，高压气体从气体流入端通孔1-1-1进入矩形容气腔腔体1-1内，经过扰流面2-3-3后产生涡街作用在受风板2-6上，进而激励带孔条形磁铁2-7振动，所述紧固环2-4的平面上设置有受风板固定螺纹孔2-4-1，受风板固定螺钉2-5与受风板固定螺纹孔2-4-1进行螺纹配合，以实现受风板2-6与紧固环2-4连接，所述紧固环2-4的圆周面上设置紧固环通孔2-4-2，紧固环固定螺钉2-2与紧固环通孔2-4-2进行螺纹配合以实现紧固环2-4圆周方向的固定，所述受风板2-6设置有受风板固定通孔2-6-1，其对称布置于受风板2-6一侧的两端，其用于紧固环2-4的受风板固定螺纹孔2-4-1和受风板固定螺钉2-5配合，实现紧固环2-4与受风板2-6紧固连接，所述受风板2-6设置有条形磁铁安装螺纹孔2-6-2，其对称布置于受风板2-6另一侧的两端，带孔条形磁铁2-7通过条形磁铁固定螺钉2-8与条形磁铁安装螺纹孔2-6-2的螺纹配合，固定在受风板2-6上。
所述多模态压电发电组件3包括矩形梁3-1、悬臂梁阵列固定螺钉3-2、悬臂梁阵列3-3、带孔方形磁铁3-4、方形磁铁固定螺钉3-5、矩形压电片3-6，矩形梁3-1和悬臂梁阵列3-3通过悬臂梁阵列固定螺钉3-2进行螺纹连接，悬臂梁阵列3-3与带孔方形磁铁3-4通过方形磁铁固定螺钉3-5进行螺纹连接，矩形压电片3-6与悬臂梁阵列3-3通过环氧树脂胶粘接，所述环氧树脂胶可选用瑞士ergo公司产品。
所述矩形梁3-1设置有矩形梁固定平面3-1-1，其对称布置于矩形梁3-1两端，以实现矩形梁3-1的固定安装，所述矩形梁3-1设置有悬臂梁阵列安装螺纹孔3-1-2，其对称布置于矩形梁3-1两端，悬臂梁阵列3-3通过悬臂梁阵列固定螺钉3-2与悬臂梁阵列安装螺纹孔3-1-2的螺纹配合，以实现与矩形梁3-1的紧固连接，所述悬臂梁阵列3-3设置有悬臂梁阵列安装通孔3-3-1，其对称布置于悬臂梁阵列3-3一侧的横梁上，用于安装悬臂梁阵列，所述悬臂梁阵列3-3设置有方形磁铁安装螺纹孔3-3-2，其位于悬臂梁3-3-3的末端，用于安装带孔方形磁铁3-4，所述悬臂梁阵列3-3设置有N根压电悬臂梁3-3-3，N为大于等于2的正整数，N根悬臂梁3-3-3的长度沿着悬臂梁阵列3-3左端的横梁成等差递增分布，本具体实施方式中N的取值为4，所述N根悬臂梁3-3-3的公差为d，d的取值满足范围为1~10mm，本具体实施方式中d的取值为2 mm，通过调节公差d可以改变悬臂梁3-3-3的共振频率，进而实现多模态俘能的效果，所述矩形压电片3-6可选用压电陶瓷片PZT或柔性强韧性压电元件PVDF，所述矩形压电片3-6可以是美国精量电子(深圳)有限公司的压电材料产品。
所述带孔方形磁铁3-4与带孔条形磁铁2-7之间存在磁力，所述带孔方形磁铁3-4与带孔条形磁铁2-7之间具有预设间距，在受到外界气体激励后产生振动时保证二者之间不会发生碰撞。
所述气体流入端通孔1-1-1的内径为D，所述矩形容气腔腔体1-1内部的高度为E，D的取值范围为60~100 mm，本具体实施方式中E的取值为84 mm，D与E的比值为X=D/E，X的取值满足的范围为0.3~0.8，本具体实施方式中X的取值为0.6，通过调节X的值可以调节高压气体的流速，所述驱动轴2-3的高度为G，G的取值范围为110~150 mm，本具体实施方式中G的取值为136 mm，所述扰流面2-3-3的高度为F，所述驱动轴（2-3）的高度为G，F与G的比值为Y=F/G，Y的取值满足的范围为0.3~0.8，本具体实施方式中Y的取值为0.5，通过调节Y的值可以调节涡街作用面积的大小。
工作原理：利用压电材料的正压电效应可以将气体的冲击能量转化为电能，本发明所设计的用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机利用圆柱扰流效应，使得低频高压气体在经过驱动轴2-3后形成周期性的涡街，受风板2-6在涡街的激励下周期性振动，带孔条形磁铁2-7随着受风板2-6一起周期性的振动，由于带孔条形磁铁2-7与固定在悬臂梁3-3-3末端的带孔方形磁铁3-4之间存在着非线性磁力，带孔条形磁铁2-7拨动悬臂梁阵列3-3及矩形压电片3-6同时振动，进而实现气体的冲击能量到电能的转换。本发明的技术优势在于涡街驱动组件2设置有驱动轴2-3，基于圆柱扰流效应，高压气体经过驱动轴2-3后会形成周期性的涡街，涡街作用在受风板2-6上使得受风板2-6和带孔条形磁铁2-7一起周期性振动，以此达到提高俘能器振动频率的效果。多模态压电发电组件3设置有带孔方形磁铁3-4和悬臂梁阵列3-3，由于带孔方形磁铁3-4与带孔条形磁铁2-7之间存在非线性磁力产生的非线性刚度，可以拓宽俘能器能量收集带宽，悬臂梁阵列3-3设置有多个悬臂梁3-3-3，每个悬臂梁都有各自的共振频率，以此达到多模态的效果，拓宽了俘能器的能量收集带宽。因此多模态压电发电组件3可以充分利用涡街驱动组件2所产生的高频振动进行气体能量向电能的转化。
综上所述，本发明设计的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，利用圆柱扰流效应使得压电元件在低频变化的高压气体的激励下进行高频振动，提高了发电机机电转化效率，利用悬臂梁阵列的多个共振谐振频率叠加，拓宽了发电机的能量收集频带宽，在气动技术领域具有广阔的应用前景。
Claims (8)
1.一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于该用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机由矩形容气腔（1）、涡街驱动组件（2）和多模态压电发电组件（3）组成，其中涡街驱动组件（2）和多模态压电发电组件（3）固定在矩形容气腔（1）内；所述矩形容气腔（1）设置有矩形容气腔腔体（1-1）、矩形容气腔上端盖（1-2）、上端盖固定螺钉（1-3），其中矩形容气腔腔体（1-1）和矩形容气腔上端盖（1-2）通过上端盖固定螺钉（1-3）进行螺纹连接；所述涡街驱动组件（2）包括深沟球轴承（2-1）、紧固环固定螺钉（2-2）、驱动轴（2-3）、紧固环（2-4）、受风板固定螺钉（2-5）、受风板（2-6）、带孔条形磁铁（2-7）和条形磁铁固定螺钉（2-8），其中深沟球轴承（2-1）与驱动轴（2-3）过盈配合，驱动轴（2-3）和紧固环（2-4）通过紧固环固定螺钉（2-2）进行连接，驱动轴（2-3）和受风板（2-6）通过紧固环（2-4）进行连接，带孔条形磁铁（2-7）和受风板（2-6）通过条形磁铁固定螺钉（2-8）进行螺纹连接；所述多模态压电发电组件（3）包括矩形梁（3-1）、悬臂梁阵列固定螺钉（3-2）、悬臂梁阵列（3-3）、带孔方形磁铁（3-4）、方形磁铁固定螺钉（3-5）、矩形压电片（3-6），其中矩形梁（3-1）和悬臂梁阵列（3-3）通过悬臂梁阵列固定螺钉（3-2）进行螺纹连接，悬臂梁阵列（3-3）与带孔方形磁铁（3-4）通过方形磁铁固定螺钉（3-5）进行螺纹连接，矩形压电片（3-6）通过环氧树脂粘接在悬臂梁阵列（3-3）上。
2.根据权利要求1所述的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于所述矩形容气腔腔体（1-1）设置气体流入端通孔（1-1-1）、下轴承安装孔（1-1-2）、矩形梁下安装孔（1-1-3）和腔体安装螺纹孔（1-1-4）；所述气体流入端通孔（1-1-1）分布在矩形容气腔腔体（1-1）左端面中央；所述腔体安装螺纹孔（1-1-4）均匀分布在矩形容气腔腔体（1-1）上端面的四个角上；所述矩形容气腔上端盖（1-2）设置有端盖安装通孔（1-2-1），其均匀分布在矩形容气腔上端盖（1-2）端面的四个角上，所述矩形容气腔上端盖（1-2）的前端中部设置有上轴承安装孔（1-2-2），所述矩形容气腔上端盖（1-2）的后端设置矩形梁上安装孔（1-2-3）。
3.根据权利要求1或权利 要求2所述的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于所述驱动轴（2-3）设置有轴承固定端面（2-3-1），其对称布置于驱动轴（2-3）两端；所述驱动轴（2-3）设置有紧固环固定端面（2-3-2），其对称布置于驱动轴（2-3）两端；所述驱动轴（2-3）设置有扰流面（2-3-3），其对称布置于驱动轴（2-3）两端；高压气体从气体流入端通孔（1-1-1）进入矩形容气腔腔体（1-1）内，经过扰流面（2-3-3）后产生涡街作用在受风板（2-6）上；所述驱动轴（2-3）设置有紧固环固定螺纹孔（2-3-4），其对称布置于驱动轴（2-3）两端；所述紧固环（2-4）设置有受风板固定螺纹孔（2-4-1）和紧固环通孔（2-4-2）；所述受风板（2-6）设置有受风板固定通孔（2-6-1），其对称布置于受风板（2-6）一侧的两端；所述受风板（2-6）设置有条形磁铁安装螺纹孔（2-6-2），其对称布置于受风板（2-6）另一侧的两端。
4.根据权利要求1所述的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于所述矩形梁（3-1）设置有矩形梁固定平面（3-1-1），其对称布置于矩形梁（3-1）两端；所述矩形梁（3-1）设置有悬臂梁阵列安装螺纹孔（3-1-2），其对称布置于矩形梁（3-1）两端；所述悬臂梁阵列（3-3）设置有悬臂梁阵列安装通孔（3-3-1），其对称布置于悬臂梁阵列（3-3）一侧的横梁上；所述悬臂梁阵列（3-3）的横梁上设置有N根悬臂梁（3-3-3），N为大于等于2的正整数，其中N根悬臂梁（3-3-3）的长度自上而下成等差递增分布，其中N根悬臂梁（3-3-3）的公差为d，d的取值满足范围为1~10mm；所述悬臂梁（3-3-3）设置有方形磁铁安装螺纹孔（3-3-2）。
5.根据权利要求1所述的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于所述带孔方形磁铁（3-4）与带孔条形磁铁（2-7）之间存在磁力；所述带孔方形磁铁（3-4）与带孔条形磁铁（2-7）之间具有预设间距，在受到外界气体激励后产生振动时保证二者之间不会发生碰撞。
6.根据权利要求2所述的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于气体流入端通孔（1-1-1）的内径为D，所述矩形容气腔腔体（1-1）内部的高度为E，D与E的比值为X=D/E，X的取值满足的范围为0.3~0.8。
7.根据权利要求3所述的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于所述扰流面（2-3-3）的高度为F，所述驱动轴（2-3）的高度为G，F与G的比值为Y=F/G，Y的取值满足的范围为0.3~0.8。
8.根据权利要求1所述的一种用于气动系统物联网节点供能的多模态压电发电机，其特征在于多模态压电发电组件（3）的矩形压电片（3-6）选用压电陶瓷片PZT或柔性强韧性大的压电元件PVDF。
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