CN106961198A - 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，包括磁铁组和铁芯，磁铁组设置第一导磁片、第二导磁片和磁铁，第一导磁片和第二导磁片分别与磁铁的两极连接，第一导磁片、磁铁和第二导磁片构成第一空腔，铁芯的一端在第一空腔内往复摆动，第一导磁片和第二导磁片均设置在铁芯的摆动路径上，铁芯套接有导电线圈，给能够解决使用电池对电子产品供电造成环境污染资源浪费的问题。

Description

微型磁感应发电装置

技术领域

本公开一般涉及发电领域，具体涉及磁感应发电领域，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，期望提供一种环保、低成本、节约资源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，包括磁铁组和铁芯，磁铁组设置第一导磁片、第二导磁片和磁铁，第一导磁片和第二导磁片分别与磁铁的两极连接，第一导磁片、磁铁和第二导磁片构成第一空腔，铁芯的一端在第一空腔内往复摆动，第一导磁片和第二导磁片均设置在铁芯的摆动路径上，铁芯套接有导电线圈。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过在第一导磁片和第二导磁片分别与磁铁的两极连接，铁芯的一端在第一空腔内往复摆动，铁芯套接有导电线圈，当铁芯从与第一导磁片接触运动到与第二导磁片接触或者铁芯从与第二导磁片接触运动到与第一导磁片接触时，铁芯内的磁场方向发生改变，线圈内的磁通量产生变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生感应电动势，给电子产品供电，驱动电子产品工作，给能够解决使用电池对电子产品供电造成环境污染资源浪费的问题。

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的爆炸示意图；

图2为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的结构示意图；

图3为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的铁芯与第一导磁片接触时铁芯状态的示意图；

图4为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的铁芯与第二导磁片接触时铁芯状态的示意图；

图5为本发明的实施例的微型磁感应发电装置的铁芯的结构示意图。

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4，本发明的微型磁感应发电装置，包括磁铁组10和铁芯20，磁铁组10设置第一导磁片11、第二导磁片13和磁铁12，第一导磁片11和第二导磁片13分别与磁铁12的两极连接，第一导磁片11、磁铁13和第二导磁片12构成第一空腔14，铁芯20的一端在第一空腔14内往复摆动，第一导磁片11和第二导磁片13均设置在铁芯20的摆动路径上，铁芯20套接有导电线圈30。

在本发明的实施例中，第一导磁片和第二导磁片可以与磁铁的任意一极相连，只要保证第一导磁片和第二导磁片连接的是磁铁的不同极即可，以下为方便描述，以第一导磁片连接磁铁的N极，第二导磁片连接磁铁的S极为例进行详细说明，在铁芯往复摆动过程中，当铁芯运动到与第一导磁片接触时，铁芯中的磁场方向为由第一导磁片指向铁芯，铁芯内的磁感应强度为B，当铁芯运动到与第二导磁片接触时，铁芯中的磁场方向为由铁芯指向第二导磁片，铁芯内的磁感应强度为-B，在铁芯从与第一导磁片接触的位置摆动到与第二导磁片接触的位置时，铁芯内磁感应强度变化为2B，根据法拉第电磁感应定律，铁芯套接的导电线圈内会产生相应的感应电动势，给电子元件进行供电，本发明的微型磁感应发电装置，可以但不仅仅应用在照明开关，窗帘或车库等遥控器等电子产品中，为其供电，取代了传统电池供电，节约了资源，保护了环境，同时，本发明的微型磁感应发电装置结构简单、紧凑，占用空间小，可靠性高。

参考图3和图4，进一步的，铁芯20分别与第一导磁片11和第二导磁片13接触时铁芯20所在的位置设置为铁芯20往复摆动的极限位置。

在本发明的实施例中，铁芯分别与第一导磁片和第二导磁片接触时铁芯所在的位置设置为铁芯往复摆动的极限位置，将铁芯限制在第一空腔内往复摆动，提高了发电效率以及能量的损耗。

参考图3和图4，进一步的，包括壳体40，壳体40设置第二空腔41，磁铁组10与壳体40固定连接，铁芯20穿过第二空腔41在第一空腔14内往复摆动，第二空腔41的外部套接有导电线圈30。

在本发明的实施例中，包括壳体，壳体设置第二空腔，磁铁组与壳体固定连接，铁芯穿过第二空腔在第一空腔内往复摆动，第二空腔的外部套接有导电线圈，通过壳体对磁铁组、铁芯以及导电线圈进行定位安装，固定它们之间的相互位置，壳体在于其他零部件固定连接，达到固定磁铁组、铁芯以及导电线圈的目的，提高了微型磁感应发电装置的可靠性。

参考图3和图4，进一步的，第二空腔41内壁设置第一凸起44，第一凸起44分别设置在铁芯20的两侧，第一凸起44紧贴铁芯20。

在本发明的实施例中，第一凸起构成铁芯摆动运动的支点，同时第一凸起卡住铁芯，防止铁芯滑出第二空腔，结构简单，提高了整个装置的可靠性。

进一步的，第一凸起44设置在第二空腔41远离磁铁组10的一端。

在本发明的实施例中，减少铁芯远离磁铁组一端的运动行程，同时能够方便壳体进行加工制造以及壳体和铁芯的装配。

进一步的，壳体40的外表面周向设置凹槽42，凹槽42设置在第二空腔41的两端面之间，导电线圈30套接在凹槽42内。

在本发明的实施例中，凹槽起到对导电线圈的定位作用，将导线线圈限制在凹槽的范围内，方便加工制造微型磁感应发电装置时，进行绕制线圈。

进一步的，壳体40设置第二凸起43，第二凸起43紧贴磁铁组10面向第二空腔41的一侧。

在本发明的实施例中，第二凸起起到对磁铁组进行定位的作用，在生产制造过程中，能够实现磁铁组和壳体的快速装配，提高了加工效率。

进一步的，包括弹性元件50，弹性元件50设置驱动部51、弹性变形部52和连接部53，弹性变形部52设置在驱动部51与连接部53之间，连接部53与铁芯20远离磁铁组10的一端固定连接。

在本发明的实施例中，驱动部和外部受力部件连接，驱动弹性变形部变形，弹性变形部提供机械能的存储然后快速释放，加快导磁铁芯的旋转速度，使磁场变化得更迅速，以铁芯从第二当施加外力在驱动部上时，弹性变形部开始变形吸收能量，当弹性变形部提供给铁芯的弹力大于磁铁提供的最大磁力时，铁芯开始绕壳体中的支点，即第一凸起旋转，可以但不仅仅为，第一凸起与铁芯的接触面设置为弧面，减少铁芯转动过程中，铁芯与第一凸起之间的摩擦力，以第一导磁片连接磁铁的N极，第二导磁片连接磁铁的S极为例进行详细说明，在铁芯往复摆动过程中，当铁芯运动到与第一导磁片接触时，铁芯中的磁场方向为由第一导磁片指向铁芯，铁芯内的磁感应强度为B，当铁芯运动到与第二导磁片接触时，铁芯中的磁场方向为由铁芯指向第二导磁片，铁芯内的磁感应强度为-B，在铁芯从与第一导磁片接触的位置摆动到与第二导磁片接触的位置时，铁芯内磁感应强度变化为2B，根据法拉第电磁感应定律，铁芯套接的导电线圈内会产生相应的感应电动势，给电子元件进行供电，本发明的微型磁感应发电装置，可以但不仅仅应用在照明开关，窗帘或车库等遥控器等电子产品中，为其供电，取代了传统电池供电，节约了资源，保护了环境，同时，本发明的微型磁感应发电装置结构简单、紧凑，占用空间小，可靠性高。

进一步的，连接部53固定有相向的折弯54，折弯54设置第一夹紧面56，连接部53设置第二夹紧面55，第一夹紧面56与第二夹紧面55分别紧贴铁芯20的两侧。

在本发明的实施例中，连接部固定有相向的折弯，折弯设置第一夹紧面，连接部设置第二夹紧面，第一夹紧面与第二夹紧面分别紧贴铁芯的两侧，实现弹性元件和铁芯的快速连接，当弹性元件损坏时，可以将其拆下进行更换，方便安装以及保养维护。

进一步的，第一夹紧面56靠近磁铁组10的一端与第二夹紧面55的距离大于铁芯20的厚度。

在本发明的实施例中，第一夹紧面靠近磁铁组的一端与第二夹紧面的距离大于铁芯的厚度，便于安装时，将铁芯插入连接部中，提高了生产效率。

参考图5，在本发明的实施例中，铁芯，包括第一连接部21和第二连接部22，第一连接部21用于与弹性元件套接，第二连接部22用于与壳体固定连接，第二连接部22远离第一连接部21的一端在磁铁组内部往复摆动，第一连接部21与第二连接部22固定连接，第一连接部21与第二连接部22之间固定有凸起23，凸起23露出第一连接部21的表面，凸起23能够实现导磁铁芯与壳体套接时候的快速定位，同时也能实现弹性元件与导磁铁芯套接时候的快速定位，便于组装，方便零部件之间拆分，凸起23露出第二连接部22的表面，凸起23靠近第一连接部21的一侧设置为第一定位面24，第一定位面24能抵住弹性元件，凸起23靠近第二连接部22的一侧设置为第二定位面25，第二定位面25能够抵住壳体，凸起23有效防止弹性元件和壳体之间接触，避免在导磁铁芯往复运动过程中，弹性元件和壳体之间由于摩擦产生的磨损，提高了零部件的使用寿命，以及整个发电装置的可靠性，结构简单、紧凑，第一连接部21和第二连接部22均设置为长方体铁片，采用扁平化的设计，减少了导磁铁芯的体积，简化了整个微型发电装置的结构，便于加工，降低了维护保养成本，第一连接部21的连接长度小于第二连接部22的连接长度，将需要往复摆动的导磁铁芯做成费力杠杆，能够减少第一连接部21的运动距离，也就是减少了驱动端的运动距离，缩小了整个微型发电装置的体积，增加了布置在第二连接部22外部的线圈的长度，简化了整个微型发电装置的结构，可以但不仅仅为，第一连接部21的连接长度的四倍大于第二连接部22的连接长度，第一连接部21的连接长度的三倍小于第二连接部22的连接长度，此时的杠杆比例能平衡兼顾驱动端的按压力大小和发电装置体积大小，达到最优的效果，凸起23设置为两个，两个凸起23对称设置在导磁铁芯两侧，使得凸起23能均匀受力，延长了凸起23的使用寿命，提高了导磁铁芯的可靠性，第一连接部21与凸起23的连接处设置有倒角，方便导磁铁芯进行加工和制造，第一定位面24与第二定位面25平行，方便导磁铁芯进行加工制造，第一定位面24的长度小于第二定位面25的长度，也就是第一连接部21的宽度比第二连接部22的宽度要大，在微型发电装置工作时，弹性元件变形储存机械能以克服磁铁对导磁铁芯产生的吸引力，第一连接部21承受的力为导磁铁芯部件中最大的，因此对第一连接部21进行加宽处理，提高了第一连接部21的强度，提高了导磁铁芯的可靠性。

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 (10)

1.一种微型磁感应发电装置，其特征在于，包括磁铁组和铁芯，所述磁铁组设置第一导磁片、第二导磁片和磁铁，所述第一导磁片和所述第二导磁片分别与所述磁铁的两极连接，所述第一导磁片、所述磁铁和所述第二导磁片构成第一空腔，所述铁芯的一端在所述第一空腔内往复摆动，所述第一导磁片和所述第二导磁片均设置在所述铁芯的摆动路径上，所述铁芯套接有导电线圈。

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，所述铁芯分别与所述第一导磁片和所述第二导磁片接触时所述铁芯所在的位置设置为所述铁芯往复摆动的极限位置。

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，包括壳体，所述壳体设置第二空腔，所述磁铁组与所述壳体固定连接，所述铁芯穿过所述第二空腔在所述第一空腔内往复摆动，所述第二空腔的外部套接有所述导电线圈。

4.根据权利要求3所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述第二空腔内壁设置第一凸起，所述第一凸起分别设置在所述铁芯的两侧，所述第一凸起紧贴所述铁芯。

5.根据权利要求4所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述第一凸起设置在所述第二空腔远离所述磁铁组的一端。

6.根据权利要求3所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述壳体的外表面周向设置凹槽，所述凹槽设置在所述第二空腔的两端面之间，所述导电线圈套接在所述凹槽内。

7.根据权利要求3所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述壳体设置第二凸起，所述第二凸起紧贴所述磁铁组面向所述第二空腔的一侧。

8.根据权利要求1-7任一项所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，包括弹性元件，所述弹性元件设置驱动部、弹性变形部和连接部，所述弹性变形部设置在所述驱动部与所述连接部之间，所述连接部与所述铁芯远离所述磁铁组的一端固定连接。

9.根据权利要求8所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述连接部固定有相向的折弯，所述折弯设置第一夹紧面，所述连接部设置第二夹紧面，所述第一夹紧面与所述第二夹紧面分别紧贴所述铁芯的两侧。

10.根据权利要求9所述的微型磁感应发电装置，其特征在于，所述第一夹紧面靠近所述磁铁组的一端与所述第二夹紧面的距离大于所述铁芯的厚度。