CN103607058A - 一种基于人体运动的发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人体运动的发电装置，该装置是由腔体1、磁铁2、线圈3、外壳4组成。磁铁2安装在腔体1内，可以在腔体1内壁自由运动。线圈3是固定在腔体1外壁，线圈3是由漆包线串联连接而成，线圈3均匀排布于腔体1外壁，并且相邻的线圈3之间的间距与磁铁2的直径相当，线圈3外裹有一层外壳4，线圈3紧密内嵌于腔体1和外壳4之间。磁铁2自由滚动产生不规则运动，切割磁力线，从而实现了输入为机械能，输出为电能。所述装置有效解决了节能发电和环保的问题，具有良好的经济和社会效益。

Description

一种基于人体运动的发电装置

技术领域

本发明涉及运动发电装置的机械技术领域，特别涉及一种基于人体运动的发电装置。

背景技术

人类不仅仅是能源的消耗者，人类本身也是提供新能源的载体。据科学研究显示，人类至少有三分之一的能量被浪费。人体的大部分能量在运动过程中释放出来。如今，人体运动能量的开发利用只是初见端倪，但已经显示出这是一个很有开发价值的新能源领域。例如，美国海军研究所和美国国家卫生研究院发明的背包式人体发电装置[1]，美国威斯康辛大学发明的发电鞋[2]等发电装置实现了将机械能转换为电能。但是，上述这些发电装置存在了许多缺陷和不足。例如，背包式装置的体积大，笨重，发电效率低。而对于发电鞋的鞋底发电装置来说，普遍存在的问题是不稳定，电量弱，难以将电能高效地输送到终端，而不影响人体正常活动。上述这些发电装置共同的问题是：装置只能固定在人体特定位置，并不能感知人体各个方向的运动。而本发明能够很好地解决上面的问题。

发明内容

本发明目的在于提供了一种基于人体运动的发电装置，该装置能够很好地感知到人体各个方向的微小运动，并且能够固定在人体的各个部位，而且该装置的尺寸可以根据不同需要进行相应的调整，实现了装置的小型化、轻便化、高效化、实用化，更好地利用了人体运动时散发出来的能量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种基于人体运动的发电装置，该装置是由腔体1、磁铁2、线圈3、外壳4组成。磁铁2安装在绝缘腔体1内，可以在腔体1内壁自由运动。线圈3是固定在腔体1外壁，线圈3是由漆包线串联连接而成，线圈3均匀排布于腔体1外壁，并且相邻的线圈3之间的间距与磁铁2的直径相等，线圈3外裹有一层外壳4，线圈3紧密内嵌于腔体1和外壳4之间，使得整个装置的质量分布均匀。磁铁2自由滚动产生不规则运动，切割磁力线，从而实现了输入为机械能，输出为电能。磁铁2采用的是单向永久磁铁，磁铁2可在腔体1内自由滚动。腔体1的外壁等间距排布多个线圈3。磁铁2安装在腔体1内，在人类运动的不断作用下，磁铁2不断地自由滚动，根据法拉第定律可知，随时间变化的磁通量就会产生电动势（即：电压）。本发明的装置能够固定在人体的各个部位上。

有益效果：

1、本发明大大提高了能量的转化效率。

2、本发明装置的尺寸可以根据需要进行相应的调整。

3、本发明的装置可以固定在人体的各个部位，非常实用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

标识说明：1-腔体；2-磁铁；3-线圈；4-外壳。

图2为本发明的球型模块的截面结构示意图。

标识说明：11-腔体；12-磁铁；13-线圈；14-外壳。

图3为本发明的柱型模块的截面结构示意图。

标识说明：21-腔体；22-磁铁；23-线圈；24-外壳。

图4为本发明的电路原理图。

标识说明：A-表示A端；B-表示B端；C-表示C端。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明创造作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种基于人体运动的发电装置，该装置是由腔体1、磁铁2、线圈3、外壳4组成。磁铁2安装在绝缘腔体1内，可以在腔体1内壁自由运动。线圈3是使用强力粘合剂固定在腔体1外壁，线圈3是由漆包线串联连接而成，线圈3均匀排布于腔体1外壁，并且相邻的线圈3之间的间距与磁铁2的直径相当或相等，线圈3外裹有一层外壳4，线圈3紧密内嵌于腔体1和外壳4之间，使得整个装置的质量分布均匀。磁铁2自由滚动产生不规则运动，切割磁力线，从而实现了输入为机械能，输出为电能。磁铁2采用的是单向永久磁铁，磁铁2可在腔体1内自由滚动。腔体1的外壁等间距排布多个线圈3。磁铁2安装在腔体1内，在人类运动的不断作用下，磁铁2不断地自由滚动，根据法拉第定律可知，随时间变化的磁通量就会产生电动势（即：电压）。本发明的装置能够固定在人体的各个部位上。

如图2所示，本发明包括发电模块、接口和稳压电路，该装置可拿在手里，或者放进口袋里，或者其他随身携带的物品里，所述发电模块为球型，由空心球腔11、磁球12、线圈13和球型外壳14组成，空心球腔11内放有磁球12，磁球12可以任意方向自由滚动，空心球腔11和球型外壳14之间固定有线圈13，线圈13均匀排布于空心球腔11的外壁，并与发电模块外部的接口和稳压电路连接，便于给移动终端供电。当使用者运动时，磁球12和线圈13产生相对运动，磁通量发生改变，产生感应电动势，再通过接口和稳压电路，就可以为移动终端充电，充分利用了运动所产生的电能。

如图3所示，发电模块为柱型，由圆柱型腔体21、圆柱型磁铁22、线圈23和圆柱型外壳24组成，圆柱型腔体21内放有圆柱型磁铁22，圆柱型磁铁22沿圆柱型腔体21内壁滚动，圆柱型腔体21和圆柱型外壳24之间固定有线圈23，线圈23均匀排布于圆柱型腔体21的外壁，并与外部的接口和稳压电路连接，便于给移动终端供电。

图4为接口和稳压电路的一种电路设计，感应产生的电荷从A端进入，经过整流存储到B端输出。

如图4所示中，稳压IC可以根据需要选用，例如MAX666等，使电路C端输出稳定的电压。

上述所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明具体技术方案，由本发明的原型所引申出的显而易见的变化仍处于本发明的权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于人体运动的发电装置，该装置是由腔体（1）、磁铁（2）、线圈（3）、外壳（4）组成，其特征在于：所述装置的磁铁（2）安装在腔体（1）内，在腔体（1）内壁自由运动；线圈（3）均匀排布和固定在腔体（1）外壁，相邻线圈（3）之间的间距与磁铁2的直径相等，线圈（3）外裹有一层外壳（4），线圈（3）内嵌于腔体（1）和外壳（4）之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：所述装置能固定在人体的各个部位上。

3.根据权利要求1所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：所述装置的模块为球型。

4.根据权利要求1所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：所述装置的模块为圆柱型。

5.根据权利要求3或4所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：当装置的模块为球型时，磁铁（2）为球型；当装置的模块为圆柱型时，磁铁（2）为圆柱型。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：线圈（3）固定在腔体（1）外壁；线圈（3）是由漆包线串联连接而成。

7.根据权利要求1-4任一所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：所述线圈（3）紧密内嵌于绝缘腔体（1）和外壳（4）之间。

8.根据权利要求1-4任一所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：磁铁（2）自由滚动为不规则运动，切割磁力线；磁铁（2）为单向永久磁铁。

9.根据权利要求1-4任一所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：所述装置包括发电模块、接口和稳压电路；所述装置的电路中包括整流模块和可调稳压模块。

10.根据权利要求1-4任一所述的一种基于人体运动的发电装置，其特征在于：所述装置的尺寸能任意调整。

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