CN105119461A - 一种用于运输包装的振动能量采集器 - Google Patents

Abstract

一种用于运输包装的振动能量采集器，包括能量采集单元、充电控制电路、储能电路和电源输出电路。所述能量采集单元包括方形外壳、折形悬臂梁平面弹簧、永磁体和电磁线圈；所述电磁线圈盘成一盘固定在方形外壳底部，线圈引脚从外壳中伸出，折形悬臂梁平面弹簧嵌在方形外壳顶端，永磁体固定在平面弹簧下方，与电磁线圈盘中心位置相对，确保永磁体随折形悬臂梁平面弹簧上下振动时不会与电磁线圈接触。用于物流运输的振动能量采集器，既可以采集运输过程中周期振动的能量，也可以采集突发路段产生的随机振动的能量，采集的能量用于物流中其他设备的供电，属于一种自发电装置，其结构简单、使用方便、节能环保、使用寿命长；通过振动能量转化的电源供电，免除了安装电池或使用其他电源的麻烦。

Description

一种用于运输包装的振动能量采集器

技术领域

本发明属于微能源领域，具体涉及一种用于运输包装的振动能量采集器。

背景技术

包装件在物流运输过程中，振动是不可避免的，由此产生的机械能也是不可忽视的。因此，采集物流运输中的能量，将其转化为电能，用于车载设备，如冷链运输，是一种新兴的技术。振动能量采集器能将振动能转换成电能，常见的振动能量采集器有三种形式：压电式、静电式和电磁式，其中电磁式振动能量采集器具有体积小，输出电压高的优点。

发明内容

本发明用于提供一种物流运输的振动能量采集器，利用电磁能量采集结构，将振动能转化成电能为物流运输中的电力设备供电，使其在使用周期内不必更换电源。

为实现上述目的本发明的技术方案为：

一种用于运输包装的振动能量采集器包括能量采集单元、充电控制电路、储能电路和电源输出电路。所述能量采集单元包括方形外壳、折形悬臂梁平面弹簧、永磁体和电磁线圈，所述电磁线圈盘成一盘固定在方形外壳底部，线圈引脚从外壳中伸出，折形悬臂梁平面弹簧嵌在方形外壳顶端，永磁体固定在平面弹簧下方，与电磁线圈盘中心位置相对，确保永磁体随折形悬臂梁平面弹簧上下振动时不会与电磁线圈接触。物流运输中，包装件振动，折形悬臂梁平面弹簧上的永磁体随之振动，根据电磁感应定律，电磁线圈中产生交变的感生电动势，形成电能，电能经过充电控制电路进行整流滤波后，对储能电路进行充电，并最终为车载设备进行充电。使用时，振动能量采集器可以用螺丝固定在托盘顶铺板下方，注意位置的选择应避开叉车叉取时经常撞击的部位。储能电路引出电源与需供电的设备相连。在物流运输过程中，折形悬臂梁平面弹簧在振动环境中带动永磁体，因此在物流过程中可持续对储能电路充电，使车载设备始终具备充足的电源。

具体地，所述的充电控制电路、储能电路和电源输出电路集成在方形外壳上。

具体地，所述的方形外壳的上侧有四个带螺纹孔的突出，左侧也有四个带螺纹孔的突出，便于安装在运输包装的不同位置。

具体地，所述的折形悬臂梁平面弹簧为蛇形结构，可以在较低的频率下带动永磁体振动，切割磁感线，采集能量。

更具体地，方形外壳顶部四个突出上留有螺孔，左侧也有两个突出，便于后期装配在任意位置。

本发明的有益效果在于：用于物流运输的振动能量采集器，既可以采集运输过程中周期振动的能量，也可以采集突发路段产生的随机振动的能量，采集的能量用于物流中其他设备的供电，属于一种自发电装置，其结构简单、使用方便、节能环保、使用寿命长；通过振动能量转化的电源供电，免除了安装电池或使用其他电源的麻烦。

附图说明

图1本发明的原理框架图

图2能量采集器结构示意图

图3能量采集器结构爆炸图

图4折形悬臂梁平面弹簧结构示意图

图5木质托盘安装示意图

图6其他包装侧面安装示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

如图1、图2、图3所示一种用于运输包装的振动能量采集器，包括能量采集单元、充电控制电路、储能电路和电源输出电路。所述能量采集单元包括折形悬臂梁平面弹簧1、永磁体2、电磁线圈3和方形外壳4；所述电磁线圈3盘成一盘固定在方形外壳4底部，线圈引脚5从外壳中伸出，折形悬臂梁平面弹簧1嵌在方形外壳4顶端，永磁体2固定在折形悬臂梁平面弹簧1下方，与电磁线圈3盘中心位置相对，确保永磁体2随平面弹簧1上下振动时不会与电磁线圈3接触。所述的充电控制电路、储能电路和电源输出电路集成在方形外壳4上。

如图3所示，方形外壳4的上侧有四个带螺纹孔的突出6，左侧有两个带螺纹突出7，便于安装在运输包装的不同位置。

如图4所示，折形悬臂梁平面弹簧的形状，为蛇形盘旋而成。

如图5所示，将采集器8安装在木质托盘的顶铺板9下方，折形悬臂梁平面弹簧1一侧朝上，用螺钉10固定带有螺纹孔的上侧突出6与顶铺板9，采集器8与顶铺板9间放有垫片11。物流运输中，托盘振动，折形悬臂梁平面弹簧1上的永磁体2随之振动，根据电磁感应定律，电磁线圈中产生交变的感生电动势，形成电能，电能经过充电控制电路进行整流滤波后，对储能电路进行充电，并最终为车载设备进行充电。

如图6，凭借方形外壳4上的左侧突出7上的螺纹孔，可将振动能量采集器11安装在包装件12的一侧。

上述实施例为本发明推荐的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明核心实质和原理下所做的修改、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于运输包装的振动能量采集器，其特征在于：包括依次连接的能量采集单元、充电控制电路、储能电路和电源输出电路，所述能量采集单元包括折形悬臂梁平面弹簧(1)、永磁体(2)、电磁线圈(3)和方形外壳(4)，所述电磁线圈(3)盘成一盘固定在方形外壳(4)底部，电磁线圈(3)引脚(5)从方形外壳(4)中伸出，折形悬臂梁平面弹簧(1)嵌在方形外壳(4)顶端，永磁体(2)固定在折形悬臂梁平面弹簧(1)下方，与电磁线圈(3)盘中心位置相对，确保永磁体(2)随折形悬臂梁平面弹簧(1)上下振动时不会与电磁线圈(3)接触。

2.根据权利要求1所述的用于运输包装的振动能量采集器，其特征在于：折形悬臂梁平面弹簧(1)的形状，为蛇形盘旋而成。

3.根据权利要求1所述的用于运输包装的振动能量采集器，其特征在于：所述的充电控制电路、储能电路和电源输出电路集成在方形外壳(4)上。

4.根据权利要求1所述的用于运输包装的振动能量采集器，其特征在于：方形外壳(4)的上侧有四个带螺纹的突出(6)，左侧也有两个带螺纹的突出(7)，便于安装在运输包装的不同位置。

5.根据权利要求4所述的用于运输包装的振动能量采集器，其特征在于：所述方形外壳(4)可安装在托盘上，折形悬臂梁平面弹簧(1)一端朝上，用螺钉(10)固定带有螺纹孔的上侧突出(6)与顶铺板(9)。

6.根据权利要求4所述的用于运输包装的振动能量采集器，其特征在于：凭借方形外壳(4)上的左侧突出(7)上的螺纹孔，可将振动能量采集器(11)安装在包装件(12)的一侧。