CN103733487A - 振动发电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种振动发电机，即使振动频率较低，其也能得到所希望的发电性能。振动发动机（1）具有振动子（10），该振动子（10）含有多个相同磁极互相对着配置的磁铁（M1-M12）；线圈弹簧（5），该线圈弹簧（5）在支撑沿重力方向落下的振动子（10）的同时，还按照规定的谐振频率来振荡振动子；绕组绕线管（8），该绕组绕线管（8）呈筒状，且使此振动子（10）及线圈弹簧（5）在其内部振荡；线圈（C1-C12），这些线圈被分成2个以上的组，在各组内成串联连接；和多个整流电路，这些整流电路对线圈（C1-C12）的每个组的输出电压都加以整流。

Description

振动发电机

技术领域

本发明涉及一种振动发电机，其是例如通过把在纵向方向上磁化了的磁铁作为振动子,并使之在由多个电磁线圈所构成的发电线圈中进行振动来发电的。

背景技术

近几年，随着手机和游戏机等便携式电子机器的普及，被装在这些机器中的充电电池的容量也越来越大。而且，随着无线技术的发展，用微小电力来接送信号的RFID（Radio Frequency IDentification）的应用也不断扩展。特别是有电源的有源射频识别(Active RFID)，可以隔着数百米以上进行通信。因此，将其应用到牧场的牛和马等的健康管理，或者孩子们上下学时的安全管理等方面的期待就不断高涨。

另一方面，为了保持并改善地球环境，关于尽可能减少环境负荷的电池和发电机的研究开发也非常活跃。其中，下述研究也在进行,即将至今为止无意识且浪费掉的能源转换为电能，并为充电电池充电，将此电能作为电子机器等的电源来利用。作为这种的发电机的一个例子，即将自外部所施加的振动能源变换为电能，并为充电电池充电的振动发电机,其组成被不断完善。

在专利文献1中，揭示了一种振动发电机,其具备了由相同磁极相对的磁铁所组成的振动子,收容了此振动子的管材,和卷绕在此管材外周的线圈。

引证文献

专利文献

专利文献1∶日本专利特开2006-296144号公报

发明的内容

技术问题

另一方面，现有一种观测仪器，其利用GPS导航信息，从海上将本机的位置信息等发送出去的,并被称作海洋浮标。这种观测仪器，是浮在海上使用的，并通过所装备的电池，来让观测仪器的各种的元器件进行作业。可是，由于这种观测仪器普遍漂浮在远洋上，所以不容易维修。因此希望通过把大容量的电池装进观测仪器，从而尽可能地做到无需维护它。

另外，为了可以利用大海的波浪发电,专利文献1中讨论了一种被预先放入海洋浮标中的振动发电机。可是，如果把现有的振动发电机放入观测仪器的话，已知在下面的(1)、(2)的情况下，发电效率会下降。

(1)观测仪器的大小受限制。为了在仪器内设置各种各样的机器，用来设置绕组的空间就被限制住了。该绕组是由导电电线以规定的匝数卷绕而成的。因此,如果把所有的线圈都串联连接的话，DCR(直流电阻)就变高，从线圈所能得到的电力发电效率就会下降。另一方面，为了降低DCR，就需要增大导电电线的直径，由此绕组的匝数变少，发电效率会下降,输出功率也将下降。

(2)波浪的振动频率比人的运动低1个数量级，例如，只有1Hz以下。因为在这样低的谐振频率带上，现有的振动发电机的构造中振动子的移动速度会变得很慢，所以振动发电机的输出电压会降低，发电电力量也会变少。

这里，谐振频率fr，是按照下述数式(1)来决定的。这个数式是表示由弹簧常数k的线圈弹簧,和吊在其上的质量M的重锤所构成的共振系的谐振频率fr。

数式（1）：

$f_r=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{k}{M}}\·\·\·\left(1\right)$

例如，现有的振动发电机中，振动子的谐振频率为数Hz以上。因此，所谓可以用来发电的振动，是指电动机的振动或汽车·车的振动，或由人的步行所引起的振动。因此，在只有频率为1Hz以下波浪的海上飘浮的观测仪器上使用现有的振动发电机的话，就不能得到所希望的发电性能。

因此,可以认为,如上述那样,增加振动发电机的线圈匝数的话,就可以提高输出电压，从而提高振动发电机的发电性，增加振动发电机的发电电力量。可是，实际上由于线圈的DCR也提高，所以线圈的电压下降也会变大，发电性能并不能提高那么多。另外，如果把绕组的导线直径加粗来抑制DCR的话，线圈本身就会巨大化，从而很难安装到观测仪器上。

本发明正是鉴于这样的情况而做出的，把获得一种即使振动频率较低,也能得到所希望的发电性能的振动发电机作为目的的。

解决方案

本发明的振动发动机,具有振动子,该振动子含有多个相同磁极互相对着配置的磁铁;第1弹性部,该第1弹性部在支撑沿重力方向落下的振动子的同时,还按照规定的谐振频率来振动振动子;绕组绕线管,该绕组绕线管呈筒状,且使此振动子及第1弹性部在其内部振动;多个线圈,这些线圈被分成2个以上的小组,在各小组内形成串联连接;和多个整流电路,这些整流电路对每个小组的线圈的输出电压加以整流。

发明有益效果

根据本发明，通过具有下述特征的多个线圈,即将这些线圈分为2个以上的小组，且各个小组内串联连接，就能输出各小组线圈所发电的发电电压。因此，能够一边抑制线圈的直流电阻，一边提高发电电压。

附图说明

图1是表示涉及本发明的第1实施形态振动发电机的组成例的截面图。

图2是表示涉及本发明的第1实施形态的振动发电机所具备的线圈和振动子的配置例的截面图。

图3是表示涉及本发明的第1实施形态的线圈和负荷的接线例的系统框图。

图4是表示涉及本发明的第1实施形态的管材内部振动子的位移情况的说明图。

图5是表示涉及本发明的第1实施形态的振动发电机在波浪的振动时,输出电压的电压波形例的说明图。

图6是表示现有的线圈接线例的系统框图。

图7是表示在振动频率为约4Hz的情况时，现有的振动发电机所输出的电压波形例的说明图。

图8是表示涉及本发明的第2实施形态线圈的接线例的系统框图。

图9是表示涉及本发明的第3实施形态线圈的接线例的系统框图。

图10是表示涉及本发明的第1～第3实施形态的振动发电机具有4个磁铁和12个线圈时的直流电阻和发电电力量的比较例的说明图。

图11是表示涉及本发明的第1～第3实施形态的振动发电机具有12个磁铁和12个线圈时的直流电阻和发电电力量的比较例的说明图。

图12是表示涉及本发明的第4实施形态线圈的接线例的系统框图。

具体实施形态

<第1实施形态>

以下，就涉及本发明的第1实施形态例的振动发电机1的组成例子，参照图1～图5进行说明。在以下的叙述中,在图中表示重力方向时用箭头来标示。并且，有时也把箭头的朝向称为“下侧”来进行说明。

图1是表示振动发电机1构造的截面图。

振动发电机1具有非磁性材料所形成的中空的外装箱体3，和被设置在外装箱体3内部的发电线圈2。另外，还具有被设置在外装箱体3下侧的，作为第1弹性部使用的线圈弹簧5,和通过线圈弹簧5的振动可以在外装箱体3内部上下移动的振动子10。

外装箱体3作为把振动子10收容到内部的筒状收容部来使用。外装箱体3的内部还设置有绕组绕线管8,振动子10及线圈弹簧5在绕组绕线管8内部振动。绕组绕线管8是由非磁性的且有绝缘性的材料（例如滑动性能出色的塑料）所形成的。绕组绕线管8上还形成有发电线圈2，发电线圈2具有多个由导电电线所卷绕而成的线圈C1～C12。外装箱体3作为收容绕组绕线管8的收容部来使用。

另外，外装箱体3不仅仅防水,而且还具有下述各种各样的功能,即作为收容下述支撑部4、线圈弹簧5、端部弹簧6ａ、6b和振动子10的容器，或是作为装配支撑部4、线圈弹簧5及端部弹簧6ａ、6b的装配台座。可是，在海洋浮标内部，如果水密性出色，且其两端具备可以装配支撑部4、线圈弹簧5及端部弹簧6ａ、6b的地方的收容部的话，也可以不要外装箱体3。绕组绕线管8的材质必须是绝缘性的材料，优选下述材料，如树脂中的聚缩醛系坯料，或者以摩擦系数低而知名的聚四氟乙烯系坯料。

在外装箱体3的两端，为了防止振动子10飞到外装箱体3的外部，还安装有盖子部7ａ、7b。在盖子部7ａ、7b中心，还形成有突起,该突起分别支撑作为第2弹性部的端部弹簧6ａ、6b。端部弹簧6ａ、6b是压缩弹簧，被配置在外装箱体3的两端内部，同时具有比线圈弹簧5的外径更大的内径。并且，线圈弹簧5的一端通过端部弹簧6ａ的芯部，与外装箱体3的一端相连接，线圈弹簧5的另一端与振动子10连接。

因此，在振动子10接近外装箱体3的任意端部的时候，端部弹簧6ａ、6b具有把振动子10推回的作用。由于盖子部7ａ、7b上所形成的突起与端部弹簧6ａ、6b的直径大体上相等，所以端部弹簧6ａ、6b被突起牢固地固定住了。另外，即使长时间地对振动发电机1施加振动，端部弹簧6ａ、6b也不会从突起掉落。

振动子10中,被配置成相同磁极互相对着的多个环状磁铁M1～M12，被固定成使互相邻接的极性相反的样态，且振动子10外周面被形成为可以相对绕组绕线管8内周面滑动的样态。另外，关于构成振动子10的磁铁M1～M12，为了能让支撑部4插通，还形成有贯穿细孔。因此，在磁铁M1～M12上所形成的细孔的直径比支撑部4直径要大一点。另外，压缩型线圈弹簧5的内径比振动子10的贯穿细孔的直径大。因此，振动子10与绕组绕线管8，及与支撑部4之间的摩擦变小，具有提高振动子10的滑动性的优点。

邻接的多个线圈C1～C12的导电线卷绕方向，按照正·反·正·反…的方式，互不相同。另外，导电线的卷绕方向，邻接的每个小组之间互为反向。并且，线圈C1～C12，被分为2个以上的小组，每个小组内2个以上的线圈串联连接在一起。

在外装箱体3的内部，插入有振动子10，振动子10是由在纵向方向着磁的多个磁铁M1～M12连接而成的。从外部向振动发电机1施加振动的话，通过线圈弹簧5的作用,振动子10就会上下振动。图中所示的磁铁M1～M12的上下方向的箭头，分别表示在纵向方向着磁了的磁铁的磁场方向。

线圈弹簧5，在支撑着在重力方向落下的振动子10的同时，还按照所定的谐振频率来使振动子10振动。并且，线圈弹簧5被振动子10和支撑部4所支撑。支撑部4插通了第1及第2弹性部的芯轴。并且，相对于线圈弹簧5的自然长度而言,在外装箱体3内部的，振动子10移动可能的所有位置上，线圈弹簧5都处于被压缩状态下。因此，振动子10被线圈弹簧5支撑着，可以在发电线圈2的卷轴方向上振动,并在外装箱体3的内部上下移动。

另外，如果线圈弹簧5使用压缩弹簧的话，就需将压缩弹簧的长度设计为,当振动子10在外装箱体3中移动时，能一直从压缩弹簧处获得压缩力。这种情况下，就没有必要特别形成压缩弹簧与振动子10,压缩弹簧与外装箱体3结合用的弯钩、细孔等。因此，具有下述优点，即,可以削减形成弯钩、细孔等的步骤和元器件。另外，线圈弹簧5，在自然长的状态下长度约为80cm，在被设置到外装箱体3里面，并从上部插入振动子10的话，缩短至约20cm的长度。并且，在受到外部的振动时，随着线圈弹簧5的伸缩，振动子10会上下振动。

关于振动发电机1的组装，如下进行，在将外装箱体3的一个端部上镶上盖子部7ａ之后，再向外装箱体3内部，按顺序插入线圈弹簧5、振动子10、和绕组绕线管8，最后，以盖子部7b封住外装箱体3。由于经过此安装步骤就完成了振动发电机1的组装，所以组装极为容易。

图2是表示振动发电机1所具有的线圈C1～C12和磁铁M1～M4的配置例。

这里，以由4个磁铁M1～M4构成振动子10情况下的振动子10为例进行说明。但是，以12个磁铁M1～M12来构成振动子10也可以。如果向振动发电机1施加振动的话，图1所示的振动子10将沿着线圈C1～C12的中心轴方向在线圈C1～C12内部移动。这时，就会输出由线圈C1～C12和磁铁M1～M4的电磁感应而产生的交流电压。

这样，用含有相同磁极相对着的多个磁铁的振动子10，把具有与磁铁之间的磁铁节距大体上相同厚度的邻接线圈，配置成相邻接线圈的卷绕方向互相相反的样态。并且，通过使振动子在线圈的中芯部分做往复运动,从而能提高振动发电机1的发电输出。

并且，本发明的发明者，在设计振动发电机1时，对线圈C1～C12和整流电路的接线方法也进行了研究。

图3是表示振动发电机1内部组成例子的系统框图。

至今为止，多个线圈全部串联连接，并从两端的线圈输出了输出电压。为了提高发电电力量，有效的方法就是高效地将振动子的动能变换为电力,所以就有一种增加线圈个数的方法。但是,在现有的线圈的接线方法中,如果增加线圈个数的话，与线圈个数成正比的线圈直流电阻就会增大，由此线圈直流电阻所导致的电压下降就会变大，就出现了不能得到所期待的发电电力量的问题。

然而在涉及本实施形态的振动发电机1中，将邻接的多个线圈分成多个小组,并从各自的小组所包含的线圈的两端输出发电输出,之后,将多个小组的发电输出合成在一起。由此，可以不必增大直流电阻而能增加线圈个数，可以有效地提高全体的发电电力量。但是，为了防止各个小组的发电输出互相干涉，需要用半导体元件进行整流之后再合成。

具体而言，把线圈C1～C12按照6个一组分割成包含线圈C1～C6和线圈C7～C12的2个小组。并且，振动发电机1具有将各个小组的线圈输出电压进行分别整流的整流电路12-1,12-2。而且，整流电路12-1,12-2，分别具有输入交流电压的交流输入部11-1,11-2，和将交流电压进行整流并输出整流电压的整流输出部13-1,13-2。

整流输出部13-1,13-2还连接着由电波发信机等组成的负荷14。并且，由多个线圈串联连接而成的小组，和在每个小组设置的多个整流电路12-1,12-2被配置成与负荷14相并联。整流输出部13-1,13-2所输出的整流电压输入到负荷14之后,使负荷14运作，并将位置信息等加载在电波上发信。

如上所述，现有的振动发电机中，把振动子通过弹簧等悬挂起来，并通过向振动子施加外部的振动使之振动发电。这时，用与现有的振动发电机所用的振动子谐振频率相同，或者在此之上的频率使振动子做正弦波振动，从而使线圈产生电动势,并得到发电输出。但是，在从外部施加的振动频率低于振动子的谐振频率的情况下,由于振动子是与收纳了线圈的框体以同样的频率位移，所以线圈和振动子之间没有相对移动,也就不能进行发电。另外，在这里所说的位移，是指线圈和振动子的相对位移量而言的。

另一方面，伴随着振动发电机1的发电输出的电压，是与在线圈C1～C12内部移动的振动子10的移动速度vmag成正比的。这里，下述数式(2)表示发电电压V，下述数式(3)表示振动子10的移动速度vmag。

数式（2）：

$V=-n\frac{\mathrm{d\&phi;}}{\mathrm{dt}}...\left(2\right)$

线圈内由磁铁所产生的磁通

n：导体线的卷绕匝数

数式（3）：

$\frac{\mathrm{d\&phi;}}{\mathrm{dt}}\&Proportional;v_{\mathrm{mag}}...\left(3\right)$

线圈内由磁铁所产生的磁通

υmag：磁铁的移动速度

如数式(2)所示，振动发电机1的发电电压V，与下述值成正比,即振动子10内的磁铁M1～M12所产生的磁通在线圈C1～C12内的时间微分,以及导电线的卷绕匝数的乘积。另外，如式(3)所示，磁通的时间微分与包含磁铁M1～M12的振动子10的移动速度υmag成正比。即，随着振动频率变低，振动子10的移动速度υmag就会变小，所以为了产生完全的振动波形，就需要延伸振动子10的振幅。但是，为了延伸振动子10的振幅，就必须延长收纳振动子10的外装箱体3的全长，从而导致振动发电机1的大型化。

这里，就以海洋浮标等为代表的下述观测仪器进行探讨,即安装了利用波浪振动来进行发电的振动发电机1的测仪器。一般的大海波浪的振动包括短周期重力波，重力波，长周期重力波，长周期波，表面张力波，潮汐波等,不过，众所周知,经常被观测到的，且频率较高的波的振动为0.5～2Hz左右。因此，为了使振动发电机1的振动子10振动,在利用波浪的情况下,需要通过弹簧等来悬挂的振动子10，并且线圈弹簧5的谐振频率要在约1Hz以下,可能的话,在0.5Hz左右。

如此,具有使用与过去相比更低的谐振频率的外部振动的振动子10的振动系统中，振动子10的振动的振幅变长，振动发电机1（外装箱体3）的全长变得极大，所以在成本，强度，重量等的点上，具有较大的缺陷。因此，通过使振动子10振动不呈正弦波状，而是略呈方波状，就可以维持振动子10的移动速度，并缩短振动子10的振幅，从而有可能使振动发电机1的全长变得较小。

具体而言，制做被悬挂在设计谐振频率值为0.5Hz的线圈弹簧5上的振动子10，并在其振幅的端部配置端部弹簧6ａ,6b等。该振幅得自于限制振动子10的全部长度。由此，端部弹簧6ａ,6b就限制了振动子10的移动。这样,通过来自外部的振动，振动子10就在振幅内,进行类似方波状的振动。

这样,通过使振动子10按方波形进行振动，不但不会使振动发电机1大型化，而且在线圈C1～C12里的移动的振动子10也能维持必需的移动速度。结果，就能得到具有充分发电输出的振动发电机1。

图4是表示在外装箱体3内部的振动子10的位移情况。

图4中,用虚线所表示的理论上的正弦波振动的位移图，和用实线所表示的涉及第1实施形态的振动子10在线圈C1～C12中移动时的推定的位移图,被并记在一起。

这里，用虚线所表示的正弦波振动的位移，估计周期为2秒,相对位移为±100cm左右。另一方面，用实线所表现的推定位移，由于被振动子10的端部弹簧6ａ,6b限制了振动，所以估计周期为2秒,相对位移为±25cm左右。并且，由于推定位移的1周期为约2秒，所以可以知道振动子10的振动频率约0.5Hz。因此，通过使推定位移的1个周期变长，可以使振动子10的振动频率小于1Hz。

图5，表示通过波浪振动，振动发电机1的输出电压的电压波形的例子。

此电压波形表示了，区间15中由于振动子10在线圈C1～C12内部移动,所以产生了输出电压。另外，还表示了,在区间16中，振动子10处于被压在端部弹簧6ａ,6b中的一个上的状态，由于没有移动，所以也没产生输出电压。通过如此所产生的输出电压，如果向不图示的可充电电池充电的话，虽然1次的振动所产生的输出电压只有一点点，但是可以把电子仪器可以充分动作所需的电力（约0.3W）充进不图示的充电电池,并在规定的时间以后取出来。用负荷14来表示电子仪器。

这里，为了比较涉及第1实施形态的振动发电机1的发电性能，将参照图6和图7对现有的振动发电机100的组成及输出电压的波形进行说明。在以下的叙述中，对已在第1实施形态中说明了的部分赋予同样的符号，并省略详细说明。

图6表示从串联的线圈C1～C12输出电力的例子。

现有的振动发电机100，在串联的线圈C1～C12之外,还具有从线圈C1～C12输入交流电压的交流输入部101，对交流电压进行整流的整流电路102，和输出整流电压的整流输出部103。并且，整流输出部103中，还连接有由电波的发信机等组成的负荷104，整流输出部103输出的整流电压输入到负荷104,并使负荷104运作。

图7，表示在振动频率为约4Hz的情况时，从现有的振动发电机100中输出的交流电压的电压波形的例子。

现有的振动发电机100，被设计为振动子10不会与外装箱体3的两端部撞击，因此可以以较高的振动频率来发电。并且，振动发电机100，通过串联的线圈C1～C12来输出输出电压。但是，把现有的振动发电机100用于浮在海上的观测仪器时，因为波浪的频率低于振动频率，所以振动子10不会振动。另外，在线圈C1～C12里面，还有当某个线圈在输出正电压的同时,别的线圈输出负电压的情况。因此，电压互相被抵消掉,比起本实施形态所涉及的振动发电机1，振动发电机100的输出电压更低。

＜2.第2实施形态＞

其次，就本发明的第2实施形态所涉及的振动发电机20内部组成例子进行说明。

图8，是表示振动发电机20内部组成例子的系统框图。

振动发电机20在包括线圈C1～C12的点上,与振动发电机1相同。但是,在每4个线圈分成一个小组输出发电电压的点上,有所不同。

振动发电机20中，第1小组包括串联而成的线圈C1～C4,与线圈C1,C4的端部连接的交流输入部11-1,把输入到交流输入部11-1的交流电压进行整流的整流电路12-1，和输出经整流电路12-1整流的整流电压的整流输出部13-1。同样，振动发电机20中，第2小组具有线圈C5～C8，交流输入部11-2，整流电路12-2，和整流输出部13-2。第3小组具有线圈C9～C12，交流输入部11-3，整流电路12-3，和整流输出部13-3。并且，整流输出部13-1～13-3的两端部，分别与负荷14连接。

＜3.第3实施形态＞

其次，就本发明的第3实施形态所涉及的振动发电机30的内部组成例子进行说明。

图9，是表示振动发电机30内部组成例子的系统框图。

振动发电机30在包括线圈C1～C12的点上与振动发电机1相同,但是在每3个线圈分成一个小组来输出发电电压的点上有所不同。

振动发电机30中，第1小组具有串联而成的线圈C1～C3,与线圈C1～C3端部连接的交流输入部11-1,把交流输入部11-1输入的交流电压进行整流的整流电路12-1，和输出经整流电路12-1整流的整流电压的整流输出部13-1。同样，振动发电机30的第2小组，具有线圈C4～C6，交流输入部11-2，整流电路12-2，和整流输出部13-2。第3小组具有线圈C7～C9，交流输入部11-3，整流电路12-3，整流输出部13-3。第4小组具有线圈C10～C12，交流输入部11-4，整流电路12-4，和整流输出部13-4。并且，整流输出部13-1～13-4的两端部，分别与负荷14连接。

＜4.直流电阻和发电量的比较例＞

图10表示在涉及本发明的第1～第3实施形态的振动发电机中有4个磁铁，和12个线圈的情况下,直流电阻和发电量的比较例。

这里表示的是,把振动子10中设置有4个磁铁M1～M4的第1～第3实施形态的振动发电机的发电输出，和现有的振动发电机100(图中称之为「比较例」)的发电输出进行比较的例子。这时，振动子10的谐振频率为5Hz，振幅为20cm。

现有的振动发电机100(详参图6)，由于将12个线圈C1～C12串联连接，所以DCR最大，发电量却最小。

另一方面，涉及第1～第3实施形态的振动发电机1、20、30，DCR逐次降低，任何一个都具有比现有的振动发电机100的2倍以上的发电量，所以很清楚它们的发电输出较大。再者，随着划分小组的数量的增加,每个小组所设置的整流电路的数量也增加,由于此时整流电路的消耗电量也上升，所以并不是增加划分小组的数量就能持续提高发电量。

图11表示涉及本发明的第1～第3实施形态的振动发电机中,有12个磁铁，12个线圈的情况下,直流电阻和发电量的比较例。

这里表示了在振动子10中,设置了12个磁铁M1～M12的第1～第3实施形态的相关振动发电机的发电出力，和至今为止的振动发电机100发电出力的例子。

这时，振动子10谐振频率1Hz，振动可以的振幅作为50cm。

至今为止的振动发电机100(详参图6)，有12个被串联连接的线圈C1～C12，DCR最高，而发电量最低。

另一方面，可以明白涉及第1～第3实施形态的振动发电机1,20,30，DCR逐次降低，任意一个与现有的振动发电机100相比都有2倍以上的发电量，发电输出也大。

另外，如果考虑对每1个线圈都连接整流电路的话，多个线圈所分成的小组的数量，也可以等于所有线圈的数量。但是，由于增加了小组数就会降低输出电压，所以就有必要根据负荷的需要电压来进行设计。另外，由于整流电路有必要与分割数量为同样的数量,从而花费了成本,所以关于此点,也有必要进行优化设计。

通过用包含相同磁极相对着的磁铁的振动子，把多个具有与磁铁节距大体上同等厚度的绕组线圈，按照相邻的线圈卷绕方向互相相反的样态来进行配置，使振动子在线圈的中芯部分往复运动,从而使振动发电机的发电输出得以改善。

另外，通过端部弹簧6ａ使振动子10在外装箱体3的内部振动，振动子10相对线圈C1～C12的相对振动是方形波状的振动。因此，就可能得到把振动子10的谐振频率设为1Hz以下的振动发电机1。因此，可以把振动发电机1设置到海洋浮标等。

另外，每个小组的线圈数量不同也可以。

图12是表示每个小组的线圈数量不相同的情况下,振动发电机40内部组成例子的系统框图。

本例中把10个线圈C1～C10分成4个小组。这里，各小组中，分别设置着线圈C1，C2、线圈C3～C5、线圈C6～C8、线圈C9,C10设置。并且，在各小组内串联连接的线圈，与上述的涉及第3实施形态的振动发电机30同样，连接有交流输入部11-1～11-4，整流电路12-1～12-4，整流输出部13-1～13-4。

这样，各小组内所包括的线圈数量即使不同，与全部的线圈串联的情况相比，也可以得到非常高的发电量。

另外，本发明并不限于上述的实施形态，只要不超出专利请求的范围所记载的本发明要旨,当然还可以采用其他种种应用例，变形例。

Claims (10)

1.一种振动发电机,其特征为,包括:

振动子,该振动子具有多个相同磁极相对着配置而成的磁铁;

第1弹性部,该第1弹性部在支撑沿重力方向落下的上述振动子的同时，还按照规定的谐振频率让上述振动子进行振动;

筒状的绕组绕线管,该绕组绕线管使上述振动子及上述第1弹性部在其内部进行振动;

多个线圈,该多个线圈被形成在上述绕组绕线管的外周面，且被分成2个以上的小组，在上述小组内串联连接;

以及对上述线圈的输出电压,对上述每个小组进行整流的多个整流电路。

2.根据权利要求1所述的振动发电机,其特征为,上述小组以及上述每个小组所设置的多个上述整流电路相对于负荷为并联配置。

3.根据权利要求1或2所述的振动发电机,其特征为,上述每个小组中,串联连接的上述线圈数量为2个以上。

4.根据权利要求3所述的振动发电机,其特征为,每个上述小组中串联连接的上述线圈的电线的卷绕方向形成为,在上述小组内相邻的每个上述线圈互为反向。

5.根据权利要求4所述的振动发电机,其特征为,每个相邻的上述小组中的上述线圈的电线的卷绕方向形成为，互为反向。

6.根据权利要求1～5中任意1项所述的振动发电机,其特征为,上述振动子的振动频率为1Hz以下。

7.根据权利要求1～3中任意1项所述的振动发电机,其特征为,进一步包括收容上述绕组绕线管的收容部，以及

在上述收容部两端的内部，具有比上述第1弹性部的外径更大的内径的第2弹性部，

上述第1弹性部的一端被连接于上述收容部的一端，上述第1弹性部的另外一端被连接于上述振动子。

8.根据权利要求7所述的振动发电机,其特征为,具有上述振动子，以及插通上述第1及第2弹性部的支撑部。

9.根据权利要求8所述的振动发电机,其特征为,上述振动子及上述第1弹性部的谐振频率为0.5Hz。

10.根据权利要求9所述的振动发电机,其特征为,上述振动子及上述第1弹性部的振动波形是略呈方形波状。

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