CN105659489A - 移动感应及发电装置 - Google Patents

Abstract

一种移动感应及发电装置，其包含受感应运动磁性元件(10)、位移运动磁性元件(20)及感应线圈(30)，该位移运动磁性元件的一组以上的两相邻且极性相反的磁极可相对于该受感应运动磁性元件沿移动轨迹运动或移动；该感应线圈设置于该受感应运动磁性元件或该位移运动磁性元件的附近位置，感应该受感应运动磁性元件或该位移运动磁性元件因运动而产生的交变磁场，该感应线圈因该交变磁场而产生感应电流。

Description

移动感应及发电装置 技术领域

本发明涉及一种通过将些微的移动或震动转换为电能的发电装置。 背景技术

能源耗竭严重， 各国无不戮力开发不同的环境友善能源， 例如太阳能、 风能、 水能等。

然而， 目前现有的震动或移动感应发电， 由于受限于结构或制造成本 问题， 导致其效能不能彰显， 使其发展受到严重限制。 发明内容

为了解决现既有的震动或移动感应发电技术效能不佳， 导致使用与发 展受到限制的技术问题， 本发明的目的在于，提出一种架构新颖的移动感应 及发电装置， 其利用多磁性相对运动元件感应发电技术，解决些微震动或物 体移动无法产生具有收集价值的发电的问题，让微震动或些微位移运动的 能量转换收集具有一定效果， 非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。 依据 本发明提出的一种移动感应及发电装置， 其包括受感应运动磁性元件、 位 移运动磁性元件及感应线圈， 其中：

该受感应运动磁性元件为可受外部磁场驱动而沿着一被动运动轨迹运 动的元件， 该受感应运动磁性元件为包括一个以上磁极组；

该位移运动磁性元件为其一组以上的两相邻且极性反向的磁极可相对 该受感应运动磁性元件沿着一移动轨迹运动或移动的元件； 该位移运动磁 性元件的该相邻且极性反向的磁极沿着该移动轨迹运动时对该受感应运动 磁性元件反复改变磁极极性， 使该受感应运动磁性元件沿着该被动运动轨 迹方向而运动；

该感应线圈设置于该受感应运动磁性元件或该位移运动磁性元件的邻 近位置， 感应该受感应运动磁性元件或该位移运动磁性元件因运动而产生 的一交变磁场， 该感应线圈因该交变磁场而产生一感应电流。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的移动感应及发电装置， 其中该受感应运动磁性元件包括一个以 上磁极组及一转轴， 该磁极组是设置于该转轴的径向， 一个以上的该磁极 组对着该转轴转动。 .

前述的移动感应及发电装置， 其中该受感应运动磁性元件为圆盘状，其 包括一个该磁极组， 该磁极组包含各为半圓的 N磁极与 S磁极， 该转轴设 置于该受感应运动磁性元件的一轴心方向， 该被动运动轨迹方向为该转轴 的周侧面切线方向。

前述的移动感应及发电装置， 其中该位移运动磁性元件包括的一组两 相邻且极性反向的磁极为一块状磁铁的 N极与 S极， 该位移运动磁性元件 包括移动促进元件， 该移动促进元件与该块状磁铁连接或接触。

前述的移动感应及发电装置， 其中该位移运动磁性元件为包括多个环 状排列的磁铁， 且两两相邻的磁铁为磁极相反的， 各磁铁的两相邻且极性 相反的磁极的环状排列为朝向一环形的一径向或一轴向对应的元件。

前述的移动感应及发电装置， 其中该感应线圈环绕设置于该受感应运 动磁性元件的外部。

前述的移动感应及发电装置， 其中该感应线圈连接一负载， 该负载为 一发光元件、 一无线信号发射模块、 一感测器或一电力储存元件。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。 借由上述技术方 案， 本发明移动感应及发电装置至少具有下列优点及有益效果：

1、 本发明通过受感应运动磁性元件、 位移运动磁性元件， 可以巧妙转 化些微的震动， 使受感应运动磁性元件产生运动， 达到发电的效果。

2、 本发明由于位移运动磁性元件的磁场与受感应运动磁性元件交互作 用，有利于使感应线圈感应更为强大或集中的磁场， 达到提升发电的效果。

3、 本发明的电力来源来自于磁性元件因为位移或震动而驱动受感应运 动磁性元件与感应线圈而产生感应电流， 通过前述机构的设计， 可有效收 集些微震动并将震动转化为电力产出。

4、 本发明可以用于隔空充电， 将受感应运动磁性元件安装于一用电装 置内， 并以位移运动磁性元件对缠绕于受感应运动磁性元件外部的线圈而 产生电力， 达到绝佳、 有效率的隔空充电效果。

综上所述， 本发明是有关于一种移动感应及发电装置， 其包含受感应 运动磁性元件、 位移运动磁性元件及感应线圈， 该位移运动磁性元件为其 一组以上的两相邻且极性反向的磁极可相对该受感应运动磁性元件沿着一 移动轨迹运动或移动的元件； 该感应线圈设置于该受感应运动磁性元件或 该位移运动磁性元件的邻近位置， 感应该受感应运动磁性元件或该位移运 动磁性元件因运动而产生的一交变磁场， 该感应线圏因该交变磁场而产生 一感应电流。 本发明在技术上有显著的进步， 并具有明显的积极效果，诚为 一新颖、 进步、 实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的 技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和 其他目的、 特征和优点能够更明显易懂， 以下特举较佳实施例， 并配合附 图，" ^细说明 ¾口下。 附图的简要说明

图 1是本发明的第一较佳实施例的架构示意图。

图 2是本发明的第二较佳实施例的架构示意图。

图 3是本发明的第三较佳实施例的架构示意图。

图 4是本发明的第四较佳实施例的架构示意图。

图 5是本发明的第四较佳实施例的使用示意图。

图 6是本发明的第五较佳实施例的架构示意图。

图 7是本发明的第四较佳实施例的另一使用示意图

1 0 受感应运动磁性元件 1 2 磁极组

1 4 转轴 20 位移运动磁性元件

22 移动促进元件 24 两相邻且极性反向的磁极

B: 被动运动轨迹 A: 移动轨迹

；呙电流 30 感应线圈

实现发明的最佳方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的移动感应及发电装置 其具体实施方式、 结构、 特征及其功效， 详细说明如后。

请参阅图 1至图 4所示， 图 1是本发明的第一较佳实施例的架构示意 图。 图 2是本发明的第二较佳实施例的架构示意图。 图 3是本发明的第三较 佳实施例的架构示意图。 图 4是本发明的第四较佳实施例的架构示意图。 本 发明移动感应及发电装置的较佳实施例包含一受感应运动磁性元件 10、 一位 移运动磁性元件 20及一感应线圈 30。 该受感应运动磁性元件 1 0为可受外 部磁场驱动而沿着一被动运动轨迹 B运动的元件， 本实施例的该受感应运 动磁性元件 1 0包含一个以上磁极组 12 , 该磁极组 12是设置于该受感应运 动磁性元件 1 0的径向， 该磁极组 12对着一转轴 14转动， 其中该磁极组 12 是由 S磁极指向 N磁极的一主磁极方向较佳设置于该转轴 14的径向或与该 转轴 14的径向夹小于 30度。 本实施例的该受感应运动磁性元件 10为圓盘 状， 其包含一个该磁极组， 该磁极组 12 包含各为半圆的 N磁极与 S磁极， 该转轴 14设置于该受感应运动磁性元件 1 0的一轴心方向， 本实施例的该 被动运动轨迹方向 B为该转轴 1 4的周侧面切线方向。

该位移运动磁性元件 20为磁场可相对该受感应运动磁性元件 1 0沿着 一移动轨迹 A运动的元件。 所谓沿着该移动轨迹 A运动， 是指该位移运动 磁性元件 20的一组以上的两相邻且极性反向的磁极 24与该受感应运动磁 性元件 10的位置关系沿着该移动轨迹 A产生位移或转动。 所谓的两相邻且 极性反向的磁极不限定为相同磁铁的 N极和 S极， 也可为两相互接近或接 触且 N和 S极反向放置的的磁铁。 该位移运动磁性元件 20沿着该移动轨迹 A的运动方向可以与该受感应运动磁性元件 10的轴向 （如图 1 )或转动时 的切线方向 （如图 2 )对应。 该移动轨迹 A可为直线（如图 1、 图 2)或弧形 路径（如图 3、 图 4 ), 使该位移运动磁性元件 20的该相邻且极性反向的磁 极沿着该移动轨迹 A运动时 , 对该受感应运动磁性元件 10反复改变磁极极 性； 该位移运动磁性元件 20改变磁极极性时， 吸引或引导该受感应运动磁 性元件 10而沿着该被动运动轨迹方向 B而运动。

如图 1至图 3所示，为了让该位移运动磁性元件 20可延长或保持运动， 可以利用一移动促进元件 22与该两相邻且极性反向的磁极 24接触； 本实 施例的该两相邻且极性反向的磁极 24为一块状磁铁的 N极与 S极， 该移动 促进元件 22为与该块状磁铁连接的一弹簧或一簧片或其他震动或转动维持 构造， 当该块状磁铁因外部环境而运动 （如震动或转动） 时， 该弹簧或该 簧片可延长该块状磁铁的震动。

请参阅图 4、 图 5及图 7所示，图 5是本发明的第四较佳实施例的使用 示意图。 图 7是本发明的第四较佳实施例的另一使用示意图。 该位移运动磁 性元件 20可为包含多个环状排列的磁铁，且两两相邻的磁铁为磁极相反而使 该位移运动磁性元件 20 包含多组两两相邻且极性反向的磁极的元件。 各磁 铁的两相邻且极性相反的磁极 24的环状排列较佳可为朝向一环形的一径向 (如图 4、 图 5 )或一轴向 （如图 7 )， 但各磁极与该环形的径向或与该轴向 包含一角度关系仍具有效果， 该角度关系较佳为 0 ~ 30度。 该位移运动磁 性元件 20沿着移动轨迹 A旋转时， 该位移运动磁性元件 20的磁极持续改 变， 而使该受感应运动磁性元件 10的磁极组 12随着交变而对着该被动运 动轨迹方向 B运动。

前述的转动维持构造可为一发条构造、 一棘轮转动构造等， 该发条构 造可在上紧之后， 提供该位移运动磁性元件 20—段时间的转动； 该棘轮转 动构造是指利用按压或摆动方式， 让棘轮转动构造可以朝向一特定方向持 续转动一段时间。

在实际使用时， 环状排列的磁铁可接近一移动金属 90， 当该移动金属 90相对该位移运动磁性元件 20产生相对运动时， 该移动金属 90因感磁或 产生一感应涡电流 X而带动该位移磁性元件 20的各磁铁于该移动轨迹 A转 动。 该受感应运动磁性元件 10则受到交变的该位移磁性元件 20的感应而 转动或摆动。

请参阅图 6 所示， 是本发明的第五较佳实施例的架构示意图。 其受感 应运动磁性元件 10可为固定设有一弹簧或一簧片的磁铁， 当该位移运动磁 性元件 20沿着该移动轨迹 A运动时， 该受感应运动磁性元件 10受到吸引 或排斥而产生震动。

该感应线圏 30设置于该受感应运动磁性元件 10及 /或该位移运动磁性 元件 20的邻近位置， 感应该受感应运动磁性元件 10及 /或该位移运动磁性 元件 20 因运动而产生的一交变磁场， 该感应线圏 30 因该交变磁场而产生 一感应电流。 该感应线圈 30可连接一负载 40， 如此， 该负载 40可因该感 应电流而运作。 图 1、 图 2、 图 3、 图 4及图 6中所示的该感应线圈 30的绕 线方向仅为示意， 产生感应电流较佳的绕线方向必须与交变磁场的方向对 应， 绕线的较佳化原理为现有习知技术， 在此不再赘述。

该负载 40可为一发光元件（例如 LED、 0LED )或一无线信号发射模块（例 如 RF发射器、 WIFI发射器）或一感测器（如温度、 压力、 湿度、 心跳等等） 或一电力储存元件 （如充电电池、 超级电容等）。

在实际使用时，该感应线圏 30可环绕设置于该受感应运动磁性元件 10 的外部， 该位移运动磁性元件 20则因为外部环境的移动或震动而对该移动 轨迹 A运动， 该感应线圏 30主要因为该受感应运动磁性元件 10因运动而 产生磁场交变而因此产生电流输出至该负载 40。 该受感应运动磁性元件 10 与该位移运动磁性元件 20可分别局部固定于同一外壳内， 由于该位移运动 磁性元件 20可设有该移动促进元件 22 , 因此， 可以在该外壳受到外力而运 动或震动时， 延长震动或运动而驱使该受感应运动磁性元件 10产生被动运 动而使该感应线圈 30发电。 以实际范例说明， 该受感应运动磁性元件 10 及该位移运动磁性元件 20可外挂于跑步者或自行车上， 使该位移运动磁性 元件 20可以随着跑步者或自行车的运动而震动， 达到前述发电的目的。

进一步， 该位移运动磁性元件 20也可以单一磁极朝向该受感应运动磁 性元件 10的转轴 14方向，并且对该转轴 14的径向往返移动或对该转轴 14 轴向偏心运动，由于该受感应运动磁性元件 10可包含两个极性不同的磁极， 当该位移运动磁性元件 20运动时， 与该位移运动磁性元件 20相互吸引的 磁极将随著运动， 进而使该受感应运动磁性元件 10随之摆动或转动， 即可 产生电力输出。

由前述的说明可知， 本发明具备下列优点：

1. 本发明通过该受感应运动磁性元件 10、 该位移运动磁性元件 20，可 以巧妙转化些微的震动， 使该受感应运动磁性元件 10产生运动， 达到发电 的效果。

2. 由于该位移运动磁性元件 20的磁场与该受感应运动磁性元件 10交 互作用， 有利于使该感应线圈 30感应更为强大或集中的磁场， 达到提升发 电的效果。 3. 本发明的电力来源来自于磁性元件因为位移或震动而驱动受感应运 动磁性元件与感应线圈而产生感应电流， 通过前述机构的设计， 可有效收 集些微震动并将震动转化为电力产出。

4. 本发明可以用于隔空充电， 将该受感应运动磁性元件 1 0 与一用电 装置电性连接或与该用电装置整合结合， 并以该位移运动磁性元件 20对该 受感应运动磁性元件 1 0相对运动， 使缠绕于该受感应运动磁性元件 1 0外 部的线圈产生电力供给该用电装置， 如此， 可达到绝佳、 有效率的隔空充 电效果。 由于该位移运动磁性元件 20的运动可为非电力供应， 例如使用发 条机构， 因此， 此一隔空充电可为无电源形式， 非常环保。

以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式 上的限制， 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员， 在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案内容， 依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、 等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1. 权 利 要 求

   1、 一种移动感应及发电装置， 其特征在于其包括受感应运动磁性元件、 位移运动磁性元件及感应线圏， 其中：

   该受感应运动磁性元件为可受外部磁场驱动而沿着一被动运动轨迹运 动的元件， 该受感应运动磁性元件包括一个以上磁极组；

   该位移运动磁性元件为其一组以上的两相邻且极性反向的磁极可相对 该受感应运动磁性元件沿着一移动轨迹运动或移动的元件， 其牵引该受感 应运动磁生元件沿著该被动运动轨迹轨迹运动；

   该感应线圈设置于该受感应运动磁性元件或该位移运动磁性元件的邻 近位置， 感应该受感应运动磁性元件或该位移运动磁性元件因运动而产生 的一交变磁场， 该感应线圈因该交变磁场而产生一感应电流。
2. 2、 根据权利要求 1所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该位 移运动磁性元件的该相邻且极性反向的磁极沿着该移动轨迹运动时对该受 感应运动磁性元件反复改变磁极极性， 使该受感应运动磁性元件沿着该被 动运动轨迹方向而运动。
3. 3、 根据权利要求 2所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该受 感应运动磁性元件包括一个以上磁极组及一转轴， 该磁极组是设置于该转 轴的径向， 一个以上的该磁极组对着该转轴转动。
4. 4、 根据权利要求 3所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该受 感应运动磁性元件为圓盘状， 其包括一个该磁极组，该磁极组包含各为半圓 的 N磁极与 S磁极，该转轴设置于该受感应运动磁性元件的一轴心方向，该 被动运动轨迹方向为该转轴的周侧面切线方向。
5. 5、 根据权利要求 1至 4 中任一权利要求所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该位移运动磁性元件包括的一组两相邻且极性反向的磁极 为一块状磁铁的 N极与 S极， 该位移运动磁性元件包括移动促进元件， 该 移动促进元件与该块状磁铁连接或接触。
6. 6、 根据权利要求 1至 4 中任一权利要求所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该位移运动磁性元件为包括多个环状排列的磁铁， 且两两 相邻的磁铁为磁极相反的， 各磁铁的两相邻且极性相反的磁极的环状排列 为与一环形的一径向或一轴向对应的元件。
7. 7、 根据权利要求 3至 4 中任一权利要求所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该位移运动磁性元件以单一磁极朝向该受感应运动磁性元 件的该转轴方向， 并且对该转轴的径向往返移动或对该转轴轴向偏心运动。

   8、 ^^据权利要求 5所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该感 应线圏环绕设置于该受感应运动磁性元件的外部。 9、 根据权利要求 6所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该感 应线圏环绕设置于该受感应运动磁性元件的外部。
8. 1 0、 根据权利要求 7 所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该 感应线圈环绕设置于该受感应运动磁性元件的外部。
9. 1 1、 根据权利要求 8 所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该 感应线圈连接一负载， 该负载为一发光元件、 一无线信号发射模块、 一感 测器或一电力储存元件。
10. 12、 根据权利要求 9 所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该 感应线圈连接一负载， 该负载为一发光元件、 一无线信号发射模块、 一感 测器或一电力储存元件。
11. 1 3、 根据权利要求 10所述的移动感应及发电装置， 其特征在于其中该 感应线圈连接一负载， 该负载为一发光元件、 一无线信号发射模块、 一感 测器或一电力储存元件。