CN105162303A

CN105162303A - 一种基于永磁材料的微型发电装置及发电方法

Info

Publication number: CN105162303A
Application number: CN201510595443.4A
Authority: CN
Inventors: 敬鹏生; 芮巍强
Original assignee: Beijing Micron Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Micron Technology Co ltd
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2015-12-16

Abstract

一种基于永磁材料的微型发电装置及发电方法，属于低功耗电子系统自供电技术领域。永磁体的N极和S极分别固定有第一导磁片、第二导磁片；导磁骨架的中部绕制有导电线圈，导磁骨架的一端延伸到第一导磁片、第二导磁片之间；导磁骨架第一导磁片、第二导磁片之间上下垂直动作；在动作的上限，导磁骨架的一端与第一导磁片接触；在动作的下限，导磁骨架的另一端与第二导磁片接触。本发明能够从日常使用的过程中采集电能，从而取代电池，为微低功耗的电子系统提供整个使用周期的电能供给；结构极其简单，成本低廉，能量转化效率高。

Description

一种基于永磁材料的微型发电装置及发电方法

技术领域

本发明涉及一种基于永磁材料的微型发电装置及发电方法，属于低功耗电子系统自供电技术领域。

背景技术

目前，小型电子设备的无线化为其使用提供了相当的便利，但由于电池容量的限制，需要频繁充电或更换电池，以实现长期使用。这样的使用方式，既带来使用成本的提升，同时大量的电池使用也可能导致严峻的环境问题。利用微型发电装置从采集能量，实现微低功耗电子系统的自供电，一方面可以扩展其应用范围，改善使用体验，同时对能源可持续发展也具有重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种基于永磁材料的微型发电装置及发电方法，为低功耗电子系统提供一种长期稳定的能量来源，通过从日常使用过程中采集电能，实现微低功耗电子系统的自供电。

一种基于永磁材料的微型发电方法，包括以下步骤；

永磁体及导磁片以一定的形式组合；将活动的导磁骨架，其一端位于永磁阵列中，导磁骨架中部绕有导电线圈；通过控制导磁骨架在永磁阵列中的动作，能够快速改变导电线圈中的磁通量，通过机械动作实现对电能的转换和采集。

将导磁骨架动作的上限和下限视为发电装置的两个状态，当发电装置在两个状态之间切换时，导电线圈中的磁通将快速变化，以此实现在动作中对电能的采集。

采集到的电能提供给低功耗电子系统；上述低功耗电子系统包括但不限于无线遥控器，无线开关，无线电子门铃，无线传感网络节点等。

一种基于永磁材料的微型发电装置，永磁体的N极和S极分别固定有第一导磁片、第二导磁片；导磁骨架的中部绕制有导电线圈，导磁骨架的一端延伸到第一导磁片、第二导磁片之间；导磁骨架第一导磁片、第二导磁片之间上下垂直动作；在动作的上限，导磁骨架的一端与第一导磁片接触；在动作的下限，导磁骨架的另一端与第二导磁片接触。

一种基于永磁材料的微型发电装置，背铁弯折成U型，在背铁的内侧上表面固定有第一永磁体，背铁的内侧下表面固定有第二永磁体，背铁用于引导磁路；导磁骨架的中部绕制有导电线圈，导磁骨架的一端延伸到第一永磁体、第二永磁体之间；导磁骨架可在第一永磁体、第二永磁体之间上下垂直动作，在动作的上限，导磁骨架的一端与第一永磁体接触；在动作的下限，导磁骨架的另一端与第二永磁体接触。

第一永磁体的S极朝下；第二永磁体的N极朝上。

或者第一永磁体的N极朝下；第二永磁体的S极朝上。

本发明可以提供稳定可靠且耐用的微型发电装置。

本发明提供的微型发电装置其优点在于：

1.本发明提供的微型发电装置能够从日常使用的过程中采集电能，从而取代电池，为微低功耗的电子系统提供整个使用周期的电能供给；

2.本发明提出的微型发电装置结构极其简单，成本低廉，能量转化效率高。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结构之一示意图。

图2为本发明的状态切换示意之一图。

图3为本发明的状态切换示意之二图。

图4为本发明的结构之二示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图4所示，一种基于永磁材料的微型发电装置，永磁体10、第一导磁片11、第二导磁片12、导磁骨架21、导电线圈31。永磁体10的N极和S极分别固定有第一导磁片11、第二导磁片12；导磁骨架21的中部绕制有导电线圈31，导磁骨架21的一端延伸到第一导磁片11、第二导磁片12之间；导磁骨架21第一导磁片11、第二导磁片12之间上下垂直动作；在动作的上限，导磁骨架21的一端与第一导磁片11接触；在动作的下限，其一端与第二导磁片12接触。

将导磁骨架21动作的上限和下限视为发电装置的两个状态，当发电装置在两个状态之间切换时，导电线圈中的磁通将快速变化，以此实现在动作中对电能的采集。

实施例2：如图1、图2、图3所示，一种基于永磁材料的微型发电装置，第一永磁体10、第二永磁体20、背铁11、导磁骨架21、导电线圈31。背铁11弯折成“U型”，在其内侧上表面固定有第一永磁体10，第一永磁体10的S极朝下；背铁11的内侧下表面固定有第二永磁体20，第二永磁体20的N极朝上；即，第一永磁体10的S极和第二永磁体20的N极相对，背铁11用于引导磁路；导磁骨架21的中部绕制有导电线圈31，导磁骨架21的一端延伸到第一永磁体10、第二永磁体20之间；导磁骨架21可在第一永磁体10、第二永磁体20之间上下垂直动作，在动作的上限，其一端与第一永磁体10接触；在动作的下限，其另一端与第二永磁体20接触。

如图2、图3所示，将导磁骨架21动作的上限和下限视为发电装置的两个状态，当发电装置在两个状态之间切换时，导电线圈中的磁通将快速变化，以此实现在动作中对电能的采集。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于永磁材料的微型发电装置，其特征在于永磁体的N极和S极分别固定有第一导磁片、第二导磁片；导磁骨架的中部绕制有导电线圈，导磁骨架的一端延伸到第一导磁片、第二导磁片之间；导磁骨架第一导磁片、第二导磁片之间上下垂直动作；在动作的上限，导磁骨架的一端与第一导磁片接触；在动作的下限，导磁骨架的另一端与第二导磁片接触。

2.根据权利要求所述1的一种基于永磁材料的微型发电装置，其特征在于第一永磁体的S极朝下；第二永磁体的N极朝上。

3.根据权利要求1所述的一种基于永磁材料的微型发电装置，其特征在于第一永磁体的N极朝下；第二永磁体的S极朝上。

4.一种基于永磁材料的微型发电装置，其特征在于背铁弯折成U型，在背铁的内侧上表面固定有第一永磁体，背铁的内侧下表面固定有第二永磁体，背铁用于引导磁路；导磁骨架的中部绕制有导电线圈，导磁骨架的一端延伸到第一永磁体、第二永磁体之间；导磁骨架可在第一永磁体、第二永磁体之间上下垂直动作，在动作的上限，导磁骨架的一端与第一永磁体接触；在动作的下限，导磁骨架的另一端与第二永磁体接触。

5.根据权利要求4所述的一种基于永磁材料的微型发电装置，其特征在于第一永磁体的S极朝下；第二永磁体的N极朝上。

6.根据权利要求4所述的一种基于永磁材料的微型发电装置，其特征在于第一永磁体的N极朝下；第二永磁体的S极朝上。

7.一种基于永磁材料的微型发电方法，其特征在于包括以下步骤；

8.根据权利要求7所述的一种基于永磁材料的微型发电方法，其特征在于将导磁骨架动作的上限和下限视为发电装置的两个状态，当发电装置在两个状态之间切换时，导电线圈中的磁通将快速变化，以此实现在动作中对电能的采集。

9.根据权利要求7或8所述的一种基于永磁材料的微型发电方法，其特征在于采集到的电能提供给低功耗电子系统。

10.根据权利要求9所述的一种基于永磁材料的微型发电方法，其特征在于低功耗电子系统包括但不限于无线遥控器，无线开关，无线电子门铃，无线传感网络节点。