CN106026427B - 微型磁感应发电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微型磁感应发电装置，包括第一发电单元，第一发电单元包括第一导磁铁芯、磁铁组，第一导磁铁芯套接有导电线圈，磁铁组设置有磁铁、第一导磁片、第二导磁片和弹性元件，磁铁两磁极分别与第一导磁片、第二导磁片接触，弹性元件设置有配合腔，第一导磁片、磁铁和第二导磁片套接在配合腔内部，第一导磁片的两侧设置有第一伸出端和第二伸出端，第二导磁片设置有第三伸出端和第四伸出端，第一伸出端、第三伸出端与磁铁围合成第一工作腔，第二伸出端、第四伸出端与磁铁围合成第二工作腔，可以驱动电子产品工作，能够解决电子产品需要安装电池，电池使用会增加使用成本、留下安全隐患和污染环境的问题。

Description

微型磁感应发电装置

技术领域

本公开一般涉及物联网领域，具体涉及物联网发电装置领域，尤其涉及一种微型磁感应发电装置。

背景技术

随着国民经济的发展，人民生活水平也逐步提高，因此对生活便利和节能环保的要求也越来越高。高科技无线电子产品给人们的生活带来方便，但电子产品必须要有电源才能工作。当前普遍使用电池作为电源，但电池有很多局限性，使用寿命有限需要重复更换电池，增加使用成本。电池使用过程中会有安全隐患，如生锈或漏液等。电池生产消耗资源，废弃物会污染环境。某些特殊场合不适宜使用电池。

所以在某些领域使用一些即时发电的装置代替电池提供电能是非常低成本、节约资源和保护环境。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够即时发电的微型磁感应发电装置。

第一方面，本发明的微型磁感应发电装置，包括第一发电单元，第一发电单元包括第一导磁铁芯、磁铁组，第一导磁铁芯套接有导电线圈，磁铁组设置有磁铁、第一导磁片、第二导磁片和弹性元件，磁铁两磁极分别与第一导磁片、第二导磁片接触，弹性元件设置有配合腔，第一导磁片、磁铁和第二导磁片套接在配合腔内部，第一导磁片的长度大于磁铁的长度，第二导磁片的长度大于磁铁的长度，第一导磁片的两侧设置有第一伸出端和第二伸出端，第二导磁片设置有第三伸出端和第四伸出端，第一伸出端、第三伸出端与磁铁围合成第一工作腔，第二伸出端、第四伸出端与磁铁围合成第二工作腔，第一导磁铁芯设置有第一折弯和第二折弯，第一折弯设置在第一工作腔内，第二折弯设置在第二工作腔内。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过在导磁铁芯外部套接导电线圈，导磁铁芯分别和磁铁组中的磁铁的两极相连，磁铁组设置有磁铁、第一导磁片、第二导磁片和弹性元件，磁铁组能够转动，按压弹性元件时，使磁铁组中的第一导磁片和第二导磁片轮流与缠绕导电线圈的导磁铁芯分离和接触，从而使通过导磁铁芯的磁感应强度快速的变化，根据法拉利电磁感应定律，在导电线圈两端产生感应电压，可以驱动电子产品工作，能够解决电子产品需要安装电池，电池使用会增加使用成本、留下安全隐患和污染环境的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的实施例的微型磁感应发电装置包含两个发电单元的结构示意图；

图2为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的磁铁组的结构示意图；

图3为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的第一导磁铁芯、第二导磁铁芯和导电线圈配合的结构示意图；

图4为本发明的实施例的微型磁感应发电装置包含两个发电单元的壳体的结构示意图；

图5为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的弹性元件的结构示意图；

图6为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的第一工作状态的示意图；

图7为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的第二工作状态的示意图；

图8为本发明的实施例的微型磁感应发电装置包含单个发电单元的结构示意图；

图9为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的第一导磁铁芯和导电线圈配合的结构示意图；

图10为本发明的实施例的微型磁感应发电装置包含单个发电单元的壳体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1至图10，本发明的微型磁感应发电装置，包括第一发电单元100，第一发电单元100包括第一导磁铁芯110、磁铁组120，第一导磁铁芯110套接有导电线圈140，磁铁组120设置有磁铁121、第一导磁片122、第二导磁片123和弹性元件130，磁铁121两磁极分别与第一导磁片122、第二导磁片123接触，弹性元件130设置有配合腔131，第一导磁片122、磁铁121和第二导磁片123套接在配合腔131内部，第一导磁片122的长度大于磁铁121的长度，第二导磁片123的长度大于磁铁121的长度，第一导磁片122的两侧设置有第一伸出端122a和第二伸出端122b，第二导磁片123设置有第三伸出端123a和第四伸出端123b，第一伸出端122a、第三伸出端123a与磁铁121围合成第一工作腔141，第二伸出端122b、第四伸出端123b与磁铁121围合成第二工作腔142，第一导磁铁芯110设置有第一折弯111和第二折弯112，第一折弯111设置在第一工作腔141内，第二折弯112设置在第二工作腔142内。

在本发明的实施例中，导磁铁芯为“凵”字型，导磁铁芯的中间段缠绕着导电线圈，导磁铁芯的两侧分别为第一折弯和第二折弯，在发电过程中，导磁铁芯处于静止的状态，磁铁组设置有磁铁、第一导磁片、第二导磁片和弹性元件，弹性元件为一体成型，第一导磁片、第二导磁片和磁铁组成“工”字型结构，第一导磁片、第二导磁片和磁铁整体套接固定在弹性元件的配合腔内部，第一导磁片和第二导磁片分别和磁铁的两极相连，此处为了简要地说明本发明的工作原理，以第一导磁片连接磁铁N极，第二导磁片连接磁铁S极为例，参考图6的第一工作状态图，以第一伸出端和第一折弯接触，第四伸出端和第二折弯接触为初始位置，此时，第一伸出端与第一导磁片接触，第一折弯连接到磁铁的N极，同样的，第四伸出端与第二导磁片接触，第二折弯连接到磁铁的S极，此时，导磁铁芯内的磁场方向为从第一折弯指向第二折弯的方向，通过导磁铁芯中磁感应强度为B。向弹性元件施加外力的时候，弹性元件首先开始变形吸收能量，当外力大于磁铁提供的最大磁力时，磁铁组开始绕壳体的支点转动，此时弹性元件存储的变形能快速释放，加速磁铁组旋转，参考图7的第二工作状态图，当第三伸出端和第一折弯接触，第二伸出端和第一折弯接触的时候，此时，第一折弯连接到磁铁的S极，第二折弯连接到磁铁的N极，此时，导磁铁芯内的磁场方向为从第二折弯指向第一折弯的方向，与磁铁组转动之前的磁场方向相反，通过导磁铁芯中磁感应强度为﹣B。通过改变导电线圈内部的磁感应强度，改变了导电线圈内部的磁通量，根据法拉第电磁感应定律，导电线圈中会产生感应电动势，即导电线圈中产生足够大的感应电压，驱动电子产品工作，本发明的微型磁感应发电装置能够进行即时发电，代替了电池提供电能，降低了使用成本、节约了资源，避免了使用电池带来的环境污染等问题。

参考图2，进一步的，配合腔131设置有第一定位侧面131a和第二定位侧面131b，第一导磁片122、磁铁121和第二导磁片123设置在第一定位侧面131a和第二定位侧面131b之间。

在本发明的实施例中，配合腔设置有第一定位侧面和第二定位侧面，第一定位侧面和第二定位侧面相互平行，第一定位侧面和第二定位侧面能够卡住第一导磁片、磁铁和第二导磁片组成的“工”字型结构的侧面，使第一导磁片、磁铁和第二导磁片侧面对齐，避免“工”字型结构在与第一定位侧面和第二定位侧面垂直面的方向上产生相对运动。

进一步的，配合腔131底面设置有第三折弯131c，第三折弯131c紧压第二导磁片123。

在本发明的实施例中，在第一导磁片、磁铁和第二导磁片放入配合腔的时候，第三折弯由于自身弹力的作用，压紧第二导磁片，使第一导磁片、磁铁和第二导磁片相互紧贴，其中第一导磁片贴紧配合腔的顶面，由于摩擦力的作用，避免第一导磁片、磁铁和第二导磁片从配合腔的两侧面开口处滑出，使第一导磁片、磁铁和第二导磁片固定在配合腔内部，结构简单，空间占用小。

进一步的，还包括壳体200，壳体200设置有凸起210，配合腔131底面设置有凹槽131d，凸起210与凹槽131d卡接配合，磁铁组120绕凸起210转动。

在本发明的实施例中，当按压弹性元件的时候，磁铁组绕着壳体的凸起转动，完成磁场换向进行发电，优选地，凸起设置为半圆柱形，使磁铁组转动的更加顺畅，减少了凸起和凹槽之间磨损，延长了微型磁感应发电装置的使用寿命。

进一步的，壳体200设置有第一卡扣220、第一支架230、第二卡扣240和第二支架250，第一卡扣220设置有第一卡钩221，第一卡钩221卡紧第一折弯111的上表面，第一支架230支撑第一折弯111的下表面，第二卡扣240设置有第二卡钩241，第二卡钩241卡紧第二折弯112的上表面，第二支架250支撑第二折弯112的下表面。

在本发明的实施例中，通过第一卡扣和第一支撑架，固定第一折弯，避免第一折弯在第一折弯上、下表面方向上的产生相对壳体的运动，通过第二卡扣和第二支撑架，固定第二折弯，避免第二折弯在第二折弯上、下表面方向上的产生相对壳体的运动，通过第一卡扣卡住第一折弯的外侧面和第二卡扣卡住第二折弯的外侧面，固定第一导磁铁芯的水平方向，通过第一卡扣、第一支架、第二卡扣和第二支架之间的配合，将第一导磁铁芯可拆卸的固定在壳体上，方便零部件的组装和维护，其中，在微型磁感应发电装置工作过程中，第一导磁铁芯是固定不动的。

进一步的，弹性元件130设置有第五伸出端130a和第六伸出端130b，第五伸出端130a和第六伸出端130b与被安装开关面板紧贴。

在本发明的实施例中，弹性元件设置第五伸出端和第六伸出端，当有外力作用作用在第五伸出端或者第六伸出端的时候，弹性元件首先开始变形吸收能量，当外力大于磁铁大于第一导磁铁芯提供的最大磁力时，磁铁组开始绕壳体的凸起旋转，此时弹性元件存储的变形能快速释放，加速磁铁组旋转，优选地，将第五伸出端和第六伸出端与被安装开关面板紧贴，当外力按压开关面的时候，驱动磁铁组旋转，进行发电。

进一步的，至少还包括第二发电单元300，第二发电单元300与第一发电单元100结构相同，第二发电单元300和第一发电单元100对称设置，第二发电单元300包括第二导磁铁芯310，第二导磁铁芯310套接有导电线圈140，第一导磁铁芯110与第二导磁铁芯310之间设置有间隙。

进一步的，间隙大于等于0.2mm。

在本发明的实施例中，至少还包括第二发电单元，第二发电单元工作原理同第一发电单元工作原理一致，在此不再赘述，通过壳体固定第二导磁铁芯和第一导磁铁芯，使第一导磁铁芯和第二导磁铁芯保持一定的间隙，优选的，间隙大于等于0.2mm，第一发电单元和第二发电单元互不干涉，同时保证了第一发电单元和第二发电单元的发电的一致性。同时，可以在壳体上固定第三发电单元、第四发电单元等等，可以更加需要进行配置，增加更多的发电功能单元。

进一步的，导电线圈140的圈数为600～1500匝，导电线圈140的线径为0.08～0.2mm。

进一步的，第一导磁片122、磁铁121和第二导磁片123呈“工”字型。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.微型磁感应发电装置，其特征在于，包括第一发电单元，所述第一发电单元包括第一导磁铁芯和磁铁组，所述第一导磁铁芯套接有导电线圈，所述磁铁组设置有磁铁、第一导磁片、第二导磁片和弹性元件，所述磁铁两磁极分别与所述第一导磁片、所述第二导磁片接触，所述弹性元件设置有配合腔，所述第一导磁片、所述磁铁和所述第二导磁片套接在所述配合腔内部，所述第一导磁片的长度大于所述磁铁的长度，所述第二导磁片的长度大于所述磁铁的长度，所述第一导磁片的两侧设置有第一伸出端和第二伸出端，所述第二导磁片设置有第三伸出端和第四伸出端，所述第一伸出端、所述第三伸出端与所述磁铁围合成第一工作腔，所述第二伸出端、所述第四伸出端与所述磁铁围合成第二工作腔，所述第一导磁铁芯设置有第一折弯和第二折弯，所述第一折弯设置在所述第一工作腔内，所述第二折弯设置在所述第二工作腔内，所述弹性元件设置有第五伸出端和第六伸出端，所述第五伸出端和所述第六伸出端与被安装开关面板紧贴，所述第五伸出端和所述第六伸出端设置在所述配合腔两侧，所述第六伸出端从所述第一伸出端一侧伸出所述第一导磁片表面，所述第五伸出端从所述第二伸出端一侧伸出所述第一导磁片表面，还包括壳体，所述壳体设置有凸起，所述配合腔底面设置有凹槽，所述凸起与所述凹槽卡接配合，所述磁铁组绕所述凸起转动。

2.根据权利要求1所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述配合腔设置有第一定位侧面和第二定位侧面，所述第一导磁片、所述磁铁和所述第二导磁片设置在所述第一定位侧面和所述第二定位侧面之间。

3.根据权利要求1所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述配合腔底面设置有第三折弯，所述第三折弯紧压所述第二导磁片。

4.根据权利要求1所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述壳体设置有第一卡扣、第一支架、第二卡扣和第二支架，所述第一卡扣设置有第一卡钩，所述第一卡钩卡紧所述第一折弯的上表面，所述第一支架支撑所述第一折弯的下表面，所述第二卡扣设置有第二卡钩，所述第二卡钩卡紧所述第二折弯的上表面，所述第二支架支撑所述第二折弯的下表面。

5.根据权利要求1所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，还包括第二发电单元，所述第二发电单元与所述第一发电单元结构相同，所述第二发电单元和所述第一发电单元对称设置，所述第二发电单元包括第二导磁铁芯，所述第二导磁铁芯套接有所述导电线圈，所述第一导磁铁芯与所述第二导磁铁芯之间设置有间隙。

6.根据权利要求5所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述间隙大于等于0.2mm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述导电线圈的圈数为600～1500匝，所述导电线圈的线径为0.08～0.2mm。

8.根据权利要求1所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述第一导磁片、所述磁铁和所述第二导磁片呈“工”字型。