CN104850022B - 机械能源采集装置及具有该装置的无线控制终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械能源采集装置及具有该装置的无线控制终端。本发明机械能源采集装置包括：电路模块、具有相同轴心的第一基板和第二基板；第二基板上以轴心为中心的圆周上分布设置有至少两个磁铁且相邻磁铁的磁极方向相反；第一基板上设置有至少一个与磁体相对应设置的磁芯，磁芯上设有发电线圈，发电线圈与电路模块相连形成闭合回路；当第一基板或第二基板受机械力作用而相对转动时，第二基板上的磁铁经过第一基板上的磁芯，磁芯的磁场随着不同磁极方向的磁铁的经过而交替变化方向，从而在发电线圈中产生感应电势并通过电路模块处理形成供电电源。本发明的机械能源采集装置使用简单快捷，既节能又环保。

Description

机械能源采集装置及具有该装置的无线控制终端

技术领域

本发明涉及能源采集技术领域，具体涉及一种机械能源采集装置及具有该装置的无线控制终端。

背景技术

随着无线开关和无线传感网络技术的日益普及，对于其中电子线路及传感器的供电问题也变得日益显著。对于日益普及的智能电器，目前许多还是采用有线控制方式，也就是利用综合布线等系统，将家中的设备(如安防、照明控制等系统)通过电线连接到控制器，以实现开关和调节功能等功能应用。相对无线控制，有线控制有不少缺点，比如：1)布线麻烦。特别是已入住的住宅往往需要凿墙破壁，不仅影响住宅美观，也易破坏墙体结构；2)可拓展性差。一旦住宅内的智能家居产品更新换代，必须对布线系统进行大面积更换甚至重新布线；3)造价高，工期长，只适合于新房装修前施工。

不同于有线控制系统，无线控制利用射频、载波等技术，将家居产品与控制端无线连接，以实现设备之间的智能化控制。无线控制系统的优势明显。利用无线系统控制家居设备，不仅操作、安装方便简洁，还大大增加了设备的扩展性能。

由于无线控制系统的控制器与电器之间没有电线连接，控制器都需要采用蓄电池来提供电源。蓄电池使用寿命有限，需要不时更换，而且蓄电池废弃之后较不环保。而对于有些应用，比如一些恶劣环境中的环境监测系统，电池的更换极其不方便，甚至不可能更换。

发明内容

本发明提供一种机械能源采集装置及具有该装置的无线控制终端，可以解决现有技术中蓄电池更换较为不便且较不环保的问题。

第一方面，本发明提供一种机械能源采集装置，包括：

电路模块、具有相同轴心的第一基板和第二基板；

所述第二基板上以所述轴心为中心的圆周上分布设置有至少两个磁铁且相邻磁铁的磁极方向相反；

所述第一基板上设置有至少一个与所述磁体相对应设置的磁芯，所述磁芯上设有发电线圈，所述发电线圈与所述电路模块相连形成闭合回路；

当所述第一基板或所述第二基板受机械力作用而相对转动时，所述第二基板上的磁铁经过所述第一基板上的磁芯，所述磁芯的磁场随着不同磁极方向的磁铁的经过而交替变化方向，从而在所述发电线圈中产生感应电势并通过所述电路模块处理形成供电电源。

可选地，所述第一基板沿轴心固定设置有转轴，所述第二基板滑动套设在所述转轴上，当所述第二基板受机械力作用而转动时，所述第二基板绕所述转轴相对所述第一基板转动；

当所述第一基板受机械力作用而转动时，所述第一基板与所述转轴一起沿轴心相对所述第二基板转动。

可选地，所述第二基板沿轴心固定设置有转轴，所述第一基板滑动套设在所述转轴上，当所述第二基板受机械力作用而转动时，所述第二基板与所述转轴一起沿轴心相对所述第一基板转动；

当所述第一基板受机械力作用而转动时，所述第一基板绕所述转轴相对所述第二基板转动。

可选地，所述第一基板和所述第二基板呈圆环形。

可选地，所述第一基板上的磁芯沿所述第二基板上的磁铁的运动轨迹设置。

可选地，所述第二基板上的磁铁的数量大于或等于所述第一基板上的磁芯的数量。

可选地，所述磁铁在所述第二基板上以所述轴心为中心的圆周上均匀分布设置，且数量为偶数。

可选地，所述第一基板和所述第二基板沿轴心方向上下设置，所述第二基板上的磁铁所在的平面与所述第一基板上的磁芯所在的平面平行，所述第二基板上的磁铁的磁极方向与所述第二基板所在的平面垂直。

可选地，所述磁芯呈U形状，所述磁芯容置安装在所述第一基板上且所述磁芯的两自由末端朝向所述第二基板的磁铁。

可选地，所述磁芯呈柱状，所述磁芯容置安装在所述第一基板上且所述磁芯的两自由末端与所述第二基板的磁铁相对应。

可选地，所述第一基板上开设有若干安装孔，所述磁芯容置固定在所述安装孔中。

可选地，所述第一基板和所述第二基板设置在同一平面，所述第二基板上的磁铁所在的平面与所述第一基板上的磁芯所在的平面位于同一平面，所述第二基板上的磁铁的磁极方向与所述第二基板所在的平面平行。

可选地，所述第一基板的直径大于所述第二基板的直径，所述第一基板套设在所述第二基板外。

可选地，所述第一基板的直径小于所述第二基板的直径，所述第一基板套设在所述第二基板内。

可选地，所述第一基板上的磁芯一体成型并呈齿轮状，所述发电线圈分别缠绕在每两个轮齿之间，所述齿轮状的磁芯的轮齿与所述第二基板上的磁铁对应。

可选地，所述第一基板上的磁芯一体成型并呈十字形状。

可选地，所述第二基板沿磁铁的运动轨迹设置有导磁环，所述磁铁分别吸附固定在所述导磁环上。

可选地，所述第一基板为印刷电路板PCB，所述电路模块集成在所述PCB上。

可选地，所述磁芯上的发电线圈采用所述PCB上的布线实现。

可选地，所述磁芯上的发电线圈通过串联和/或并联方式连接起来并与所述电路模块电连接。

可选地，所述电路模块包括整流电路及稳压电路，所述整流电路和所述稳压电路连接，所述整流电路的输入端与所述发电线圈电连接，所述整流电路的输出端与所述稳压电路的输入端电连接。

可选地，所述电路模块还包括储能器件，所述储能器件与所述稳压电路的输出端电连接，用于存储所述稳压电路输出的电量。

第二方面，本发明提供一种无线控制终端，包括控制模块、信号传输模块、及如第一方面中任一所述的机械能源采集装置，所述机械能源采集装置的电路模块与所述控制模块和所述信号传输模块连接，并为所述控制模块和所述信号传输模块供电；所述信号传输模块用于接收外部信号，并将接收到的所述信号发送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述信号传输模块接收到的所述信号产生控制信号；所述信号传输模块还用于将所述控制模块产生的控制信号向外部发送。

本发明机械能源采集装置及具有该装置的无线控制终端，与现有技术相比，本发明的机械能源采集装置，可以通过机械运动引起磁铁和发电线圈之间发生相互运动，引起线圈中的磁场变化而感应产生电势差。产生的电势差通过电路模块处理调整电压状态后形成电源为其他模块供电，从而可取代传统的蓄电池，使用简单快捷，既节能又环保。本发明同时提供的一种具有所述机械能源采集装置的无线控制终端，通过采集机械能为无线控制终端的各个模块进行供电，为无线控制终端提供源源不断的电能，保障无线控制终端的持久正常工作。所述机械能源采集装置应用范围广，可以应用于比如电器设备的无线控制开关、无线传感网络中的传感器和控制电路等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1a为本发明机械能源采集装置一实施例的结构示意图；

图1b为本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图

图2a为本发明机械能源采集装置一实施例的第一基板的结构示意图；

图2b为本发明机械能源采集装置一实施例的第一基板的结构示意图；

图3a为本发明机械能源采集装置一实施例的第二基板的结构示意图；

图3b为本发明机械能源采集装置一实施例的第二基板的结构示意图；

图4a是本发明机械能源采集装置实施例的原理示意图一；

图4b是本发明机械能施源采集装置实施例的原理示意图二；

图5本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图

图6本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图；

图7本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图；

图8是本发明实施例的无线控制终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1a为本发明机械能源采集装置一实施例的结构示意图。

本发明实施例的机械能源采集装置，包括：

电路模块、具有相同轴心的第一基板和第二基板120a；

所述第二基板上以所述轴心为中心的圆周上分布设置有至少两个磁铁且相邻磁铁的磁极方向相反；

所述第一基板上设置有至少一个与所述磁体相对应设置的磁芯，所述磁芯上设有发电线圈，所述发电线圈与所述电路模块相连形成闭合回路；

当所述第一基板或所述第二基板受机械力作用而相对转动时，所述第二基板上的磁铁经过所述第一基板上的磁芯，所述磁芯的磁场随着不同磁极方向的磁铁的经过而交替变化方向，从而在所述发电线圈中产生感应电势并通过所述电路模块处理形成供电电源。

具体来说，图1a中示出了所述机械能源采集装置的一种可能的实现方式，所述机械能源采集装置包括电路模块(图1a中未示出)、具有相同轴心的第一基板110a和第二基板120a，所述第一基板110a及第二基板120a可以采用塑料硬板作为基板，所述第一基板110a及第二基板120a沿轴心方向上下设置。当所述第一基板110a或所述第二基板120a受机械力作用而相对转动时，所述第二基板120a上的磁铁经过所述第一基板110a上的磁芯，所述磁芯的磁场随着不同磁极方向的磁铁的经过而交替变化方向，从而在所述发电线圈中产生感应电势并通过所述电路模块处理形成供电电源。

本实施例中，电路模块可以集成在第一基板上，也可以设在第一基板外。

本实施例中，机械能源采集装置，包括：电路模块、具有相同轴心的第一基板和第二基板；所述第二基板上以所述轴心为中心的圆周上分布设置有至少两个磁铁且相邻磁铁的磁极方向相反；所述第一基板上设置有至少一个与所述磁体相对应设置的磁芯，所述磁芯上设有发电线圈，所述发电线圈与所述电路模块相连形成闭合回路；当所述第一基板或第二基板受机械力作用而相对转动时，所述第二基板上的磁铁经过所述第一基板上的磁芯，所述磁芯的磁场随着不同磁极方向的磁铁的经过而交替变化方向，从而在所述发电线圈中产生感应电势并通过所述电路模块处理形成供电电源，本发明实施例的机械能源采集装置，可以通过机械运动引起磁铁和发电线圈之间发生相互运动，引起线圈中的磁场变化而感应产生电势差，产生的电势差通过电路模块处理调整电压状态后形成电源可以为其他模块供电，从而可取代传统的蓄电池，使用简单快捷，既节能又环保。

图1b为本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图。

如图1b所示，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，所述第一基板110a沿轴心固定设置有转轴126a，所述第二基板120a滑动套设在所述转轴126a上，当所述第二基板120a受机械力作用而转动时，所述第二基板120a绕所述转轴126a相对所述第一基板110a转动；

当所述第一基板110a受机械力作用而转动时，所述第一基板110a与所述转轴126a一起沿轴心相对所述第二基板120a转动。

在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，所述第二基板120a沿轴心固定设置有转轴126a，所述第一基板110a滑动套设在所述转轴126a上，当所述第二基板120a受机械力作用而转动时，所述第二基板120a与所述转轴126a一起沿轴心相对所述第一基板110a转动；

当所述第一基板110a受机械力作用而转动时，所述第一基板110a绕所述转轴126a相对所述第二基板120a转动。

具体来说，第二基板120a或第一基板110a中间沿轴心方向装配有转轴126a，外部的机械力可由转轴126a连接导入，当转轴126a受机械力作用而转动时带动与之相连的第一基板110a或第二基板120a，第一基板110a或第二基板120a受机械力作用而转动；也可以直接作用在第二基板120a或第一基板110a上，即直接旋转第二基板120a或第一基板110a，第二基板120a可相对于第一基板110a旋转。

图2a为本发明机械能源采集装置一实施例的第一基板的结构示意图。图2b为本发明机械能源采集装置一实施例的第一基板的结构示意图二。图3a为本发明机械能源采集装置一实施例的第二基板的结构示意图。图3b为本发明机械能源采集装置一实施例的第二基板的结构示意图。如图2a、2b、3a、3b所示，本实施例在上述实施例的基础上，进一步的，所述第一基板110a和所述第二基板120a呈圆环形。

可选地，所述第一基板110a上的磁芯114a沿所述第二基板120a上的磁铁122a的运动轨迹设置。

可选地，所述第二基板120a上的磁铁122a的数量大于或等于所述第一基板110a上的磁芯114a的数量。

可选地，所述磁铁122a在所述第二基板120a上以所述轴心为中心的圆周上均匀分布设置，且数量为偶数。

具体来说，所述第一基板110a及第二基板120a优选呈圆环形。

如图3a、图3b所示，第二基板120a上以轴心为中心的圆周上均匀分布设置有20个磁铁122a且相邻磁铁122a的磁极方向相反；图3a和图3b的唯一区别是磁铁的横截面不同。

如图2a所示，第一基板110a上设置有若干设有发电线圈112a并与所述磁体122a相对应设置的磁芯114a，若干所述发电线圈112a与所述电路模块相连形成闭合回路。具体地，第一基板110a上沿第二基板120a上的磁铁122a的运动轨迹相应设置有10个磁芯114a，图2a中偶数标识的为磁芯114a；所述磁芯114a上设置发电线圈112a的一种可能的实现方式是，将发电线圈112a缠绕在磁芯114a上，如图2b所示，发电线圈112a缠绕在磁芯114a的中间部位。

图4a是本发明机械能源采集装置实施例的原理示意图一。图4b是本发明机械能施源采集装置实施例的原理示意图二。

可选地，所述磁芯114a呈U形状，所述磁芯114a容置安装在所述第一基板110a上且所述磁芯114a的两自由末端朝向所述第二基板120a的磁铁。

可选地，所述磁芯114a呈柱状，所述磁芯114a容置安装在所述第一基板110a上且所述磁芯114a的两自由末端与所述第二基板120a的磁铁相对应。

可选地，所述第一基板上开设有若干安装孔，所述磁芯容置固定在所述安装孔中。

具体来说，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，如图4a、图4b所示，发电线圈112a缠绕在U形的磁芯114a的中间部位，所述第一基板110a上开设有若干安装孔116a，所述U形的磁芯114a两端分别容置在安装孔116a中从而使所述磁芯114a固定在第一基板110a上，安装后磁芯114a的两自由末端分别朝向并对应所述第二基板120a上的磁铁122a。即所述第二基板120a上的磁铁122a所在的平面与所述第一基板110a上的磁芯114a所在的平面平行，所述第二基板120a上的磁铁122a的磁极方向与所述第二基板120a所在的平面垂直。所述U形磁芯114a的截面为圆形，实际应用中可以采用其他形状，比如正方型等，而第一基板110a中的预留磁芯114a的安装孔116a也将会调整为相应形状。

在本实施例的一种可能的实现方式中，所述U形磁芯为一体成型，相邻的两个凸起以及圆周的一部分组成一个U形状。

在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，如图2b所示，发电线圈112a缠绕在柱状的磁芯114a的中间部位，所述第一基板110a上开设有若干安装孔116a，所述柱状的磁芯114a两端分别容置在安装孔116a中从而使所述磁芯114a固定在第一基板110a上，安装后磁芯114a的两自由末端分别与所述第二基板120a上的磁铁122a相对应。所述柱状磁芯114a的截面为圆形，实际应用中可以采用其他形状，比如正方型等，而第一基板110a中的预留磁芯114a的安装孔116a也将会调整为相应形状。

如图4a、图4b所示，第一基板110a上的每个U形磁芯114a都有两个截面，每个截面分别与第二基板120a上的一个磁铁122a相对应，即如图4a、图4b中1、2、3、4标识的4个截面，两两为一个U形磁芯，U形磁芯的1和2所对应的磁铁的磁极不同，U形磁芯的3和4所对应的磁铁的磁极不同。每两个相邻磁铁122a的磁极方向相反，从而在磁芯114a中形成磁通，所述第二基板120a上设置有转轴126a，当转轴126a受机械运动带动而转动时，所述第二基板120a绕所述第二基板120a的轴心相对所述第一基板110a转动，所述第二基板120a上的磁铁122a经过所述第一基板110a上的磁芯114a，所述磁芯114a的磁场随着不同磁极方向的磁铁122a的经过而交替变化方向，从而在发电线圈112a中产生感应电势并通过电路模块处理形成供电电源。具体地，如图4a、图4b所示，当第二基板120a和第一基板110a之间有相对旋转时，第二基板120a上的磁铁122a交替经过第一基板110a上的磁芯114a上方，由于每两个相邻磁铁122a磁极方向相反，磁芯114a中的磁场随着上方磁铁122a的经过而交替变化方向，从而线圈中产生感应电势。

图5是本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例在前述实施例的基础上，进一步的，本实施例的机械能源采集装置100b中，所述第一基板110b和所述第二基板120b设置在同一平面，所述第二基板120b上的磁铁122b所在的平面与所述第一基板110b上的磁芯114b所在的平面位于同一平面，所述第二基板120b上的磁铁122b的磁极方向与所述第二基板120b所在的平面平行。

具体来说，上述实施例中，第一基板110a上的磁芯114a的磁场方向垂直于第一基板110a，本实施例与上述实施例不同的是，磁芯的磁场方向也可以与第一基板平行，如图5所示，作为本发明的另一实施例的机械能源采集装置100b，所述第一基板110b及第二基板120b设置在同一平面，所述第二基板120b上的磁铁122b所在的平面与所述第一基板110b上的磁芯114b所在的平面位于同一平面，所述第二基板120b上的磁铁122b的磁极方向与所述第二基板120b所在的平面平行。

可选地，所述第一基板110b的直径小于所述第二基板120b的直径，使所述第一基板110b套设在所述第二基板120b内。

可选地，所述第一基板110b的直径也可以大于所述第二基板120b的直径，使所述第一基板110b套设在所述第二基板120b外。在本实施例中，磁芯114b仍采用U形结构，随着第二基板120b沿轴心的旋转运动，第一基板110b上的磁芯114b的磁场方向随着经过的磁铁122b的磁极方向的变化而发生反转从而形成电势差。

图6是本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例在图5所示实施例的基础上，进一步的，本实施例的机械能源采集装置100c中，所述第一基板110c上的磁芯114c一体成型并呈齿轮状，所述发电线圈112c分别缠绕在每两个轮齿之间，所述齿轮状的磁芯114c的轮齿与所述第二基板120c上的磁铁122c对应。

具体来说，与上述实施例的U形磁芯的结构有所不同的是，第一基板110c上的磁芯114c一体成型并呈齿轮状，所述发电线圈112c分别缠绕在每两个轮齿之间，所述齿轮状的磁芯114c的轮齿与所述第二基板120c上的磁铁122c对应。

图7是本发明机械能源采集装置另一实施例的结构示意图。如图7所示，本实施例在前述实施例的基础上，进一步的，本实施例的机械能源采集装置100d中，所述第一基板110d上的磁芯114d一体成型并呈十字形状。

具体来说，图7中所述第一基板110d上的磁芯114d一体成型并呈十字形状。第二基板120d上环设的磁铁122d随第二基板120d旋转运动时绕经过该十字形状的磁芯114d的四个末端，十字形状磁芯114d的各臂上绕设有发电线圈112d，四组发电线圈112d通过串联和/或并联连接起来。

图5至图7所示实施例的机械能源采集装置的具体发电原理同前述实施例，可参见图4a、4b的相关描述，在此不再赘述。需要说明的是，本发明实施例的磁芯的结构并不仅限于实施例所列举的，其他结构形状的磁芯也可以根据实际场合、效果的要求应用到本发明中。

可选地，所述第二基板沿磁铁的运动轨迹设置有导磁环，所述磁铁分别吸附固定在所述导磁环上。

具体来说，如图3a、图3b所示，第二基板120a上开设有若干用于安装磁铁122a的板孔，第二基板120a上沿磁铁122a的运动轨迹设置有由软磁材料构成的导磁环124a，所述磁铁122a固定在板孔中并吸附固定在所述导磁环124a上，随导磁环124a转动。导磁环124a的作用是为磁场提供一个低磁阻闭合回路，从而提高磁芯114a中的磁场强度，提高线圈中的感应电压，采用软磁材料是为了减少磁场方向反转时的能量损耗。本实施例中，磁铁122a形状为圆柱状，实际应用中可以采用与磁芯114a匹配其他形状，比如正方体等。将多个磁铁122a按照特定的磁极排列顺利(N极向上或向下)，放置在导磁环124a上。

如图5所示，第二基板120b上固定铺设有导磁环124b，磁铁122b均吸附固定在导磁环124b上。

如图6所示，第二基板120c上固定铺设有用于均吸附磁铁122c的导磁环124c。

如图7所示，第二基板120c上固定铺设有用于均吸附磁铁122c的导磁环124c。

可选地，所述第一基板为印刷电路板PCB，所述电路模块集成在所述PCB上。

可选地，所述磁芯上的发电线圈采用所述PCB上的布线实现。

可选地，所述磁芯上的发电线圈通过串联和/或并联方式连接起来并与所述电路模块电连接。

具体来说，第一基板110a优选为PCB板，磁芯114a上的发电线圈112a可以分别连接到PCB板上，用于进行电路处理的电路模块也可以集成到该PCB板上，各缠绕在磁芯114a上的发电线圈112a通过串联和/或并联方式连接起来并与所述电路模块电连接。

在普遍的应用中，由于第一基板110a与第二基板120a的相对转速不高，磁芯114a上需要有足够导线匝数以提高感应电势值。而在一些应用中，如果第一基板110a与第二基板120a的相对转速高，磁芯114a上可以不需要绕线方式制作发电线圈112a，而发电线圈112a完全由PCB上的铜层布线来制成。需要说明地，在实际应用中，所述磁铁122a及磁芯114a的数量及具体的设置位置可以根据实际需要而设置，磁铁122a的数量优选大于或等于磁芯114a的数量，便于增强发电线圈112a内的感应电势差。

可选地，所述电路模块包括整流电路及稳压电路，所述整流电路和所述稳压电路连接，所述整流电路的输入端与所述发电线圈电连接，所述整流电路的输出端与所述稳压电路的输入端电连接。

可选地，所述电路模块还包括储能器件，所述储能器件与所述稳压电路的输出端电连接，用于存储所述稳压电路输出的电量。

具体来说，所述电路模块包括整流电路及稳压电路，所述发电线圈的总体感应电势作为输入信号，通过整流电路变为直流电压，再通过稳压电路形成供电电源给控制电路和信号发生器供电。较佳地，所述电路模块还包括有储能器件，例如电容、超级电容、充电电池、薄膜电容等，提供暂时的能源储备功能，所述储能器件用于存储转化形成后的电量。

在本发明实施例中，所述转轴可以连接摇动手柄或旋转式开关旋钮，利用摇动手柄或对开关旋钮的旋转，产生磁体和发电线圈之间的位移，从而引起发电线圈内部磁通量的变化，产生感应电势，所有磁芯上的发电线圈采用串联和/或并联形式连接起来，所述发电线圈的总体感应电势作为输入信号，通过整流电路变为直流电压，再通过稳压电路形成供电电源给控制电路和信号发生器供电。

图8是本发明实施例的无线控制终端的结构示意图，如图8所示，本实施例的无线控制终端，包括控制模块200、信号传输模块300及机械能源采集装置，无线控制终端可以是无线遥控器，例如电器设备的无线控制开关、无线传感网络中的传感器和控制电路等。所述机械能源采集装置可以采用前述实施例中的任一实施例的结构，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述，所述机械能源采集装置的电路模块分别与所述控制模块200、信号传输模块300连接并为所述控制模块200、信号传输模块300供电；所述信号传输模块300用于接收外部信号，并将接收到的所述信号发送给所述控制模块200；所述控制模块200用于根据所述信号传输模块接收到的所述信号产生控制信号；所述信号传输模块300还用于将所述控制模块产生的控制信号向外部发送。

本实施例的无线控制终端，通过机械能源采集装置采集机械能为无线控制终端的各个模块进行供电，为无线控制终端提供源源不断的电能，保障无线控制终端的持久正常工作。所述机械能源采集装置应用范围广，可以应用于比如电器设备的无线控制开关、无线传感网络中的传感器和控制电路等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (21)

1.一种机械能源采集装置，其特征在于，包括：

电路模块、具有相同轴心的第一基板和第二基板；

所述第二基板上以所述轴心为中心的圆周上分布设置有至少两个磁铁且相邻磁铁的磁极方向相反；

所述第一基板上设置有至少一个与所述磁铁相对应设置的磁芯，所述磁芯上设有发电线圈，所述发电线圈与所述电路模块相连形成闭合回路；

当所述第一基板或所述第二基板受机械力作用而相对转动时，所述第二基板上的磁铁经过所述第一基板上的磁芯，所述磁芯的磁场随着不同磁极方向的磁铁的经过而交替变化方向，从而在所述发电线圈中产生感应电势并通过所述电路模块处理形成供电电源；

所述第一基板为印刷电路板PCB，所述电路模块集成在所述PCB上；

所述磁芯上的发电线圈采用所述PCB上的布线实现。

2.根据权利要求1所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板沿轴心固定设置有转轴，所述第二基板滑动套设在所述转轴上，当所述第二基板受机械力作用而转动时，所述第二基板绕所述转轴相对所述第一基板转动；

当所述第一基板受机械力作用而转动时，所述第一基板与所述转轴一起沿轴心相对所述第二基板转动。

3.根据权利要求1所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第二基板沿轴心固定设置有转轴，所述第一基板滑动套设在所述转轴上，当所述第二基板受机械力作用而转动时，所述第二基板与所述转轴一起沿轴心相对所述第一基板转动；

当所述第一基板受机械力作用而转动时，所述第一基板绕所述转轴相对所述第二基板转动。

4.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板呈圆环形。

5.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板上的磁芯沿所述第二基板上的磁铁的运动轨迹设置。

6.根据权利要求5所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第二基板上的磁铁的数量大于或等于所述第一基板上的磁芯的数量。

7.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述磁铁在所述第二基板上以所述轴心为中心的圆周上均匀分布设置，且数量为偶数。

8.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板沿轴心方向上下设置，所述第二基板上的磁铁所在的平面与所述第一基板上的磁芯所在的平面平行，所述第二基板上的磁铁的磁极方向与所述第二基板所在的平面垂直。

9.根据权利要求1所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述磁芯呈U形状，所述磁芯容置安装在所述第一基板上且所述磁芯的两自由末端朝向所述第二基板的磁铁。

10.根据权利要求1所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述磁芯呈柱状，所述磁芯容置安装在所述第一基板上且所述磁芯的两自由末端与所述第二基板的磁铁相对应。

11.根据权利要求9或10所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板上开设有若干安装孔，所述磁芯容置固定在所述安装孔中。

12.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板设置在同一平面，所述第二基板上的磁铁所在的平面与所述第一基板上的磁芯所在的平面位于同一平面，所述第二基板上的磁铁的磁极方向与所述第二基板所在的平面平行。

13.根据权利要求12所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板的直径大于所述第二基板的直径，所述第一基板套设在所述第二基板外。

14.根据权利要求12所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板的直径小于所述第二基板的直径，所述第一基板套设在所述第二基板内。

15.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板上的磁芯一体成型并呈齿轮状，所述发电线圈分别缠绕在每两个轮齿之间，所述齿轮状的磁芯的轮齿与所述第二基板上的磁铁对应。

16.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第一基板上的磁芯一体成型并呈十字形状。

17.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述第二基板沿磁铁的运动轨迹设置有导磁环，所述磁铁分别吸附固定在所述导磁环上。

18.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述磁芯上的发电线圈通过串联和/或并联方式连接起来并与所述电路模块电连接。

19.根据权利要求1-3任一项所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述电路模块包括整流电路及稳压电路，所述整流电路和所述稳压电路连接，所述整流电路的输入端与所述发电线圈电连接，所述整流电路的输出端与所述稳压电路的输入端电连接。

20.根据权利要求19所述的机械能源采集装置，其特征在于，所述电路模块还包括储能器件，所述储能器件与所述稳压电路的输出端电连接，用于存储所述稳压电路输出的电量。

21.一种无线控制终端，其特征在于，包括控制模块、信号传输模块、及如权利要求1-20任一所述的机械能源采集装置，所述机械能源采集装置的电路模块与所述控制模块和所述信号传输模块连接，并为所述控制模块和所述信号传输模块供电；所述信号传输模块用于接收外部信号，并将接收到的所述信号发送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述信号传输模块接收到的所述信号产生控制信号；所述信号传输模块还用于将所述控制模块产生的控制信号向外部发送。