CN102437631A

CN102437631A - 发电电池及应用其的可携式电子装置

Info

Publication number: CN102437631A
Application number: CN2010102986106A
Authority: CN
Inventors: 楼晓波; 王彦德; 邱盈勋
Original assignee: Maintek Computer Suzhou Co Ltd; Pegatron Corp
Current assignee: Maintek Computer Suzhou Co Ltd; Pegatron Corp
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明揭露了一种发电电池及应用其的可携式电子装置。发电电池包括壳体、两个磁性元件、两组螺线管以及弹性单元。壳体具有容置空间。两个磁性元件分别沿非平行的第一方向与第二方向可移动地设置于壳体的容置空间内。两组螺线管绕设于壳体的外表面，且与磁性元件一一对应。弹性单元将每个磁性元件的两端连接至壳体。当发电电池振动时，至少部分的磁性元件利用弹性单元于容置空间内沿对应的第一方向或第二方向移动，且两组螺线管分别切割对应的磁性元件的磁力线以产生电流。由此，发电电池可将平面内两个不同方向的振动机械能转化为电能，从而提高能量的回收率。

Description

发电电池及应用其的可携式电子装置

技术领域

本发明有关于一种发电电池，且特别是有关于一种可回收振动能量的发电电池及应用其的可携式电子装置。

背景技术

随着科技的发展，可携式电子产品(例如，移动电话、笔记本电脑等)的使用越来越普遍。目前，可携式电子产品的电力通常依赖于外接式电源或内建式电池提供。然而，外接式电源通常会限制可携式电子产品的使用范围，而内建式电池由于储存的电量有限，因此无法维持可携式电子产品长时间的操作。如此，都会影响使用者对可携式电子产品的使用。

针对上述问题，目前可采用手摇式发电电池为电力不足的可携式电子产品提供电量。然而，当使用手摇式发电电池时，通常使用者在发觉可携式电于产品的电力不足时才会摇动手摇杆，以使发电电池进行紧急发电。如此，手摇式发电电池无法实时为可携式电子产品提供充足的电量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电电池及应用其的可携式电子装置，以改善现有技术的缺失。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明提供一种发电电池，其包括壳体、两个磁性元件、两组螺线管以及弹性单元。壳体具有容置空间。两个磁性元件分别沿非平行的第一方向与第二方向可移动地设置于壳体的容置空间内。两组螺线管绕设于壳体的外表面，且与磁性元件一一对应。弹性单元将每个磁性元件的两端连接至壳体。当发电电池振动时，至少部分的磁性元件利用弹性单元于容置空间内沿对应的第一方向或第二方向移动，且两组螺线管分别切割对应的磁性元件的磁力线以产生电流。

在本发明的一具体实施例中，第一方向垂直于第二方向。

在本发明的一具体实施例中，壳体的容置空间呈L型。

在本发明的一具体实施例中，发电电池还包括整流器，整流器电性连接两组螺线管。

在本发明的一具体实施例中，发电电池还包括充电单元，充电单元电性连接整流器。

在本发明的一具体实施例中，发电电池还包括电池外壳，壳体、整流器以及充电单元设置于电池外壳内。

在本发明的一具体实施例中，磁性元件的同性磁极相邻设置。

在本发明的一具体实施例中，每组螺线管包括多个并联的螺线管。

在本发明的一具体实施例中，弹性单元包括四个弹簧。

本发明还提供一种可携式电子装置，其包括本体以及发电电池。发电电池设置于本体，且包括壳体、两个磁性元件、两组螺线管以及弹性单元。壳体具有容置空间。两个磁性元件分别沿非平行的第一方向与第二方向可移动地设置于壳体的容置空间内。两组螺线管绕设于壳体的外表面，且与磁性元件一一对应。弹性单元将每个磁性元件的两端连接至壳体。当发电电池振动时，至少部分的磁性元件利用弹性单元于容置空间内沿对应的第一方向或第二方向移动，且两组螺线管分别切割对应的磁性元件的磁力线以产生电流。

在本发明的一具体实施例中，第一方向垂直于第二方向。

在本发明的一具体实施例中，壳体的容置空间呈L型。

在本发明的一具体实施例中，弹性单元包括四个弹簧。

在本发明的一具体实施例中，可携式电子装置为移动电话。

与现有技术相比，本发明的有益效果可以是：

根据本发明提供的发电电池及应用其的可携式电子装置，两个磁性元件分别沿非平行的第一方向与第二方向可移动地设置于壳体的容置空间内。由此，发电电池可将平面内两个不同方向的振动机械能转化为电能，从而提高能量的回收率。此外，由于发电电池设置于可携式电子装置的本体，因此，在携带可携式电子装置的同时，可随时随地回收携带时产生的振动能量，从而随时随地保证可携式电子装置的电量充足。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施例的发电电池的示意图；

图2A为本发明的一较佳实施例的可携式电子装置的正面示意图；

图2B为本发明的一较佳实施例的可携式电子装置的背面示意图。

具体实施方式

图1为本发明的一较佳实施例的发电电池的示意图。如图1所示，本实施例所提供的发电电池3包括电池外壳30、壳体31、两个磁性元件32、33、两组螺线管34、35、弹性单元36、整流器37以及充电单元38。然而，本发明并不限定于此。在其它实施例中，可根据需要设置多个磁性元件(例如，三个)及对应的多组螺线管(例如，三组)。

在本实施例中，电池外壳30例如可为长方体或立方体。壳体31、整流器37以及充电单元38均设置于电池外壳30内。由于发电电池3的元件均设置于电池外壳30内，因此，电池外壳30可具有不同形状，以对应地容置于不同的可携式电子装置内。或者，电池外壳30可具有通用电池的形状以应用于同种类型或相似类型的可携式电子装置。由此，本实施例提供的发电电池3具有较佳的便利性与通用性。

在本实施例中，壳体31具有容置空间310。在此，容置空间310呈L型。然而，本发明并不限定于此。在其它实施例中，容置空间310例如可呈T型。或者，当磁性元件的数目为三个，且其对应的螺线管的组数为三组时，容置空间可呈凵型。

在本实施例中，两个磁性元件32、33分别沿非平行的第一方向D1与第二方向D2可移动地设置于壳体31的容置空间310内。两组螺线管34、35绕设于壳体31的外表面，且与磁性元件32、33一一对应。具体而言，磁性元件32沿第一方向D1设置，磁性元件33沿第二方向D2设置。一组螺线管34对应于磁性元件32，另一组螺线管35对应于磁性元件33。换言之，两组螺线管34、35的轴线分别与对应的磁性元件32、33的设置方向(第一方向D1或第二方向D2)平行。由此，可减小壳体31、两组螺线管34、35以及两个磁性元件32、33的组装体积，从而实现发电电池3的小型化，以适应可携式电子装置的小型化发展方向。

在本实施例中，较佳地，第一方向D1垂直于第二方向D2。如此，发电电池3可最大程度地回收平面内的振动能量。然而，本发明并不限定于此。在其它实施例中，第一方向D1可与第二方向D2具有其它角度(例如，45度或60度等)，只要确保第一方向D1与第二方向D2可回收平面内的振动能量即可。由此，本实施例提供的发电电池3具有较高的能量回收率。

在本实施例中，两组螺线管34、35相互并联，且分别包括多个并联的螺线管。具体而言，一组螺线管34包括五个并联的螺线管，另一组螺线管35包括四个并联的螺线管。然而，本发明并不限定于此。在其它实施例中，每组螺线管可仅包括一个或其它数目(例如，两个或三个)的螺线管，只要确保每组螺线管的长度大于其对应的磁性元件的移动范围即可。

在本实施例中，两个磁性元件32、33分别为永磁体，且两个磁性元件32、33的同性磁极相邻设置。具体而言，磁性元件32、33的设置方式可为“NSSN”或者“SNNS”。由此，依据磁性元件同性相斥的原理，两个磁性元件32、33可保持一定距离以避免相互吸引而影响其移动。然而，本发明并不限定于此。当两个磁性元件之间的距离大于其相互之间的磁力作用范围时，也可异性磁极相邻设置。

在本实施例中，弹性单元36包括四个弹簧361、362、363、364。弹簧361、362分别将磁性元件32的两端连接至壳体31，弹簧363，364分别将磁性元件33的两端连接至壳体31。然而，本发明并不限定于此。在其它实施例中，弹性单元36也可包括多个弹片。

以下详细说明发电电池3回收振动能量的过程。

在本实施例中，当发电电池3振动时，至少部分的磁性元件32、33利用弹性单元36在容置空间310内沿对应的第一方向D1或第二方向D2移动，且两组螺线管34、35分别切割对应的磁性元件32、33的磁力线以产生电流。

具体而言，当发电电池3振动时，振动能量可传递给弹性单元36。在此，由于弹性单元36包括多个弹簧，且其可提高振动频率，因此，即使发电电池3的振动幅度十分微小，利用弹性单元36仍能带动磁性元件32、33在壳体31内振荡以产生位移。换言之，磁性元件32、33分别相对于两组螺线管34、35存在位移。

在本实施例中，当发电电池3沿着第一方向D1或第二方向D2振动时，对应的一组螺线管34或35会切割与其对应的磁性元件32或33的磁力线，从而改变这组螺线管34或35内的磁通量。根据楞次定律，这组螺线管34或35会产生感应电动势与电流。另外，当发电电池3的振动方向可分解为第一方向D1与第二方向D2时，一组螺线管34会切割磁性元件32的磁力线，另一组螺线管35会切割磁性元件33的磁力线，从而改变两组螺线管34、35内的磁通量。根据楞次定律，两组螺线管34、35会产生感应电动势与电流。

在本实施例中，整流器37电性连接于两组螺线管34、35。充电单元38电性连接整流器37。由于两组螺线管34、35为并联连接且两组螺线管34、35内包含的螺线管也为并联连接，因此，整流器37电性连接两组螺线管34、35中的任一螺线管的两端即可电性连接所有螺线管。感应电流通过两组螺线管34、35传导至整流器37，整流器37于调整感应电流的大小后将电流传导至充电单元38。在此，当可携式电子装置的电量不足时，充电单元38可直接将电流提供至可携式电子装置；当可携式电子装置的电量稳定时，充电单元38可将电流储存以待需要时再传输给可携式电子装置。

本发明的较佳实施例还提供一种可携式电子装置。图2A为本发明的一较佳实施例的可携式电子装置1的正面示意图。图2B为本发明的一较佳实施例的可携式电子装置1的背面示意图。请参考图1、图2A及图2B。

在本实施例中，可携式电子装置1例如为移动电话，其具有本体10、盖体12以及发电电池3。发电电池3设置于本体10。如图2所示，盖体12可覆盖本体10以遮蔽发电电池3。其中，关于发电电池3的具体结构及操作原理如图1所述，故在此不再赘述。

在本实施例中，在使用者携带可携式电子装置1的移动过程中，发电电池3可随时随地回收移动过程中可携式电子装置1的振动能量，从而将其转化为电能储存于发电电池3的充电单元38中，以随时为可携式电子装置1补充电量。此外，操作者也可直接取下并来回晃动发电电池3，以快速增加发电电池3储蓄的电量。

综上所述，根据本发明较佳实施例提供的发电电池及应用其的可携式电子装置，两个磁性元件分别沿非平行的第一方向与第二方向可移动地设置于壳体的容置空间内。由此，发电电池可将平面内两个不同方向的振动机械能转化为电能，从而提高能量的回收率。此外，由于发电电池设置于可携式电子装置的本体，因此，在携带可携式电子装置的同时，可随时随地回收携带时产生的振动能量，从而随时随地保证可携式电子装置的电量充足。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种发电电池，其特征是，包括：

壳体，具有容置空间；

两个磁性元件，分别沿非平行的第一方向与第二方向可移动地设置于所述壳体的所述容置空间内；

两组螺线管，绕设于所述壳体的外表面，且与所述两个磁性元件一一对应；以及

弹性单元，将每个所述磁性元件的两端连接至所述壳体，

其中，当所述发电电池振动时，至少部分的所述两个磁性元件利用所述弹性单元在所述容置空间内沿对应的所述第一方向或所述第二方向移动，且所述两组螺线管分别切割对应的所述两个磁性元件的磁力线以产生电流。

2.根据权利要求1所述的发电电池，其特征是，所述第一方向垂直于所述第二方向。

3.根据权利要求1所述的发电电池，其特征是，所述壳体的所述容置空间呈L型。

4.根据权利要求1所述的发电电池，其特征是，所述发电电池还包括整流器，所述整流器电性连接所述两组螺线管。

5.根据权利要求4所述的发电电池，其特征是，所述发电电池还包括充电单元，所述充电单元电性连接所述整流器。

6.根据权利要求5所述的发电电池，其特征是，所述发电电池还包括电池外壳，所述壳体、所述整流器以及所述充电单元设置于所述电池外壳内。

7.根据权利要求1所述的发电电池，其特征是，所述两个磁性元件的同性磁极相邻设置。

8.根据权利要求1所述的发电电池，其特征是，每组所述螺线管包括多个并联的螺线管。

9.根据权利要求1所述的发电电池，其特征是，所述弹性单元包括四个弹簧。

10.一种可携式电子装置，其特征是，包括：

本体；以及

发电电池，设置于所述本体，所述发电电池包括：

壳体，具有容置空间；

弹性单元，其将每个所述磁性元件的两端连接至所述壳体，

11.根据权利要求10所述的可携式电子装置，其特征是，所述第一方向垂直于所述第二方向。

12.根据权利要求10所述的可携式电子装置，其特征是，所述壳体的所述容置空间呈L型。

13.根据权利要求10所述的可携式电子装置，其特征是，所述发电电池还包括整流器，所述整流器电性连接所述两组螺线管。

14.根据权利要求13所述的可携式电子装置，其特征是，所述发电电池还包括充电单元，所述充电单元电性连接所述整流器。

15.根据权利要求14所述的可携式电子装置，其特征是，所述发电电池还包括电池外壳，所述壳体、所述整流器以及所述充电单元设置于所述电池外壳内。

16.根据权利要求10所述的可携式电子装置，其特征是，所述两个磁性元件的同性磁极相邻设置。

17.根据权利要求10所述的可携式电子装置，其特征是，每组所述螺线管包括多个并联的螺线管。

18.根据权利要求10所述的可携式电子装置，其特征是，所述弹性单元包括四个弹簧。

19.根据权利要求10所述的可携式电子装置，其特征是，所述可携式电子装置为移动电话。