CN109067086B - 一种微动力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微动力发电装置，包括两个底座、外壳、设置在外壳内的发电组件和转轴，两个底座分别与外壳的上下两端密封连接，发电组件包括磁力转动组件和感应发电组件，磁力转动组件设置在转轴的一端，并可随着转轴一同转动，感应发电组件设置在对应的电机组件靠近对应底座一侧的中心位置处，且感应发电组件与对应的底座内壁固定连接。本发明的微动力发电装置，利用外部电源给磁力转动组件供电形成旋转磁场，并产生旋转扭矩，通过转轴带动整个磁力转动组件相对感应发电组件转动，感应发电组件产生感应电流并对外输出，只需要较小的启动电流电压即可驱动磁力转动组件转动，整个装置体积小，功率大，解决了发电机在外输电能时所产生的过励磁现象。

Description

一种微动力发电装置

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种微动力发电装置。

背景技术

目前市面上的发电机虽然有很多种，但是大多都发电机安装困难，体积大，不方便移动，能耗较高，有很大的地域性和局限性，并且造价昂贵。最重要的是，市面上的很多发电机在对外输出电能时存在过励磁现象，过励磁现象会产生较大的阻力，并且如果发电机长时间工作，会不断发热引起温度过高，进而导致烧毁，这大大影响了发电机的正常工作以及使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种微动力发电装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种微动力发电装置，包括两个底座、内部中空且呈圆筒状外壳、设置在所述外壳内的至少一个发电组件和竖向设置在所述外壳的中心轴线上的转轴，所述两个底座分别与所述外壳的上下两端密封连接，所述发电组件包括磁力转动组件和感应发电组件，所述磁力转动组件设置在所述转轴的一端，并可随着所述转轴一同转动，所述感应发电组件设置在对应的所述电机组件靠近对应底座一侧的中心位置处，且所述感应发电组件与对应的所述底座内壁固定连接；所述磁力转动组件与外部电源导通时形成旋转磁场并产生旋转扭矩，以通过所述转轴带动整个所述磁力转动组件相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出。

本发明的有益效果是：本发明的微动力发电装置，利用外部电源给磁力转动组件供电形成旋转磁场并产生旋转扭矩，以通过所述转轴带动整个所述磁力转动组件相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出，只需要较小的启动电流电压即可驱动所述磁力转动组件转动，整个装置体积小，功率大，解决了发电机在外输电能时所产生的过励磁现象，从而让发电机更加稳定的输出电流电压，可持续稳定运转。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述磁力转动组件包括线盘、内衬盘、呈圆柱状的内磁极、与所述外壳相匹配且与所述内磁极极性相反的第一磁铁圈和两个碳刷，所述线盘、内衬盘和内磁极沿着轴向依次套设在所述转轴上，所述线盘与所述内衬盘固定连接，且所述内衬盘和内磁极均与所述转轴固定连接，所述内磁极的外表面间隔设有多个导电片，所述线盘的中心设有通孔，所述感应发电组件设置在对应的所述通孔内并与对应的所述底座固定连接，所述内衬盘的外周沿着其径向方向间隔设有与所述导电片数量相同的第一线圈，所述第一磁铁圈设置在所述外壳内壁上所述第一线圈对应位置处，所述两个碳刷的一端均通过绝缘部件与所述外壳的内壁固定连接，且所述两个碳刷的一端分别与外部电源的正负极一一对应电连接，另一端分别与两个所述导电片对应接触并导通，所述导电片与所述第一线圈一一对应电连接，所述第一线圈通电时产生旋转磁场并通过所述内磁极产生旋转扭矩，所述内磁极通过所述转轴带动所述线盘和内衬盘一同相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出。

上述进一步方案的有益效果是：依次通过所述碳刷导电片将所述第一线圈与外部电源导通，从而使得所述第一线圈通电时产生旋转磁场并通过所述内磁极产生旋转扭矩，所述内磁极通过所述转轴带动所述线盘和内衬盘一同相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出，结构简单，非常方便，并且能稳定的输出。

进一步：所述磁力转动组件还包括压线盘和与所述导电片数量相同的接线柱，所述压线盘设置在所述内衬盘与所述内磁极之间，并分别与所述内衬盘与内磁极连接，所述接线柱周向间隔分布在所述压线盘的外周，且所述第一线圈通过对应的所述接线柱与所述导电片一一对应电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过接线柱可以比较方便的将所述导电片与对应的所述第一线圈连接并导通，通过所述压线盘可以将连接所述导电片与对应的所述接线柱的导线压住，避免在转动的过程中导线异位影响所述导电片与对应的所述接线柱之间电接触的稳定性。

进一步：所述第一线圈沿着径向方向均匀等间隔设置在所述内衬盘的外周，所述接线柱均匀等间隔周向设置在所述压线盘的外周，所述导电片均匀等间隔周向设置在所述内磁极的外表面。

上述进一步方案的有益效果是：通过上述均匀设置方式，可以使得多个所述第一线圈形成的旋转磁场以及产生的旋转扭力能更加稳定均匀地驱动整个所述磁力转动组件转动，稳定性更好。

进一步：所述感应发电组件包括由金属材质制成的定盘、设置在所述通孔内且与所述内磁极极性相反的第二磁铁圈和多个第二线圈，所述定盘设置在所述第二磁铁圈内，且所述定盘与对应的所述底座内壁固定连接，所述多个第二线圈周向间隔设置在所述定盘的外周，当所述内磁极通过所述线盘带动所述第二磁铁圈相对于所述第二线圈转动时，所述第二线圈产生感应电流并对外输出。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述线盘带动设置在所述定盘上的所述第二磁铁圈相对于所述第二线圈转动，即可在所述二线圈产生感应电流，并对外输出，即可完成发电。

进一步：所述多个第二线圈均匀等间隔周向设置在所述定盘的外周。

上述进一步方案的有益效果是：通过将所述多个第二线圈均匀等间隔周向设置在所述定盘的外周，可以使得整个装置产生的电流电压更加稳定，减小输出电流电压的波动。

进一步：所述定盘通过多个内部中空的螺栓固定在对应的所述底座上，且所述第二线圈产生感应电流通过埋设在所述螺栓内的导线对外输出。

上述进一步方案的有益效果是：通过螺栓可以将所述定盘稳固地固定在所述底座上，并且将所述第二线圈产生感应电流通过埋设在所述螺栓内的导线对外输出，可以使得整个装置结构美观、并且不会发生导线缠绕，稳定性好。

进一步：所述发电组件的数量为两个，且两个所述发电组件分别设置在所述转轴的两端，且所述发电组件的感应发电组件位于对应的所述底座位置处，并与对应的所述底座固定连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置在所述转轴两端的两个所述发电组件同步带动转轴转动，可以同时进行发电，提高整个装置的负载能力。

进一步：所述微动力发电装置还包括至少一组辅助驱动组件，所述辅助驱动组件套设在所述转轴上，且所述辅助驱动组件位于两个所述发电组件之间，并辅助驱动所述转轴带动整个所述磁力转动组件相对所述感应发电组件转动。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述辅助驱动组件可以辅助驱动所述转动

进一步：所述辅助驱动组件采用所述磁力转动组件。

上述进一步方案的有益效果是：通过采用所述磁力转动组件作为所述辅助驱动组件，一方面可以使得所述辅助驱动组件与所述发电组件的兼容性较好，另一方面，所述磁力转动组件既可以作为发电组件的部件，也可以用作辅助驱动组件直接使用，非常方便。

附图说明

图1为本发明一实施例的微动力发电装置的立体图；

图2为本发明一实施例的微动力发电装置的截面图；

图3为本发明一实施例的发电组件的立体图；

图4为本发明一实施例的磁力转动组件的结构示意图一；

图5为本发明一实施例的磁力转动组件的结构示意图二；

图6为本发明一实施例的感应发电组件的结构示意图一；

图7为本发明一实施例的感应发电组件的结构示意图二。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、线盘，2、内衬盘，3、压线盘，4、内磁极，5、接线柱，6、第一线圈，7、第一磁铁圈，8、第二线圈，9、外壳，10、碳刷，11、第二磁铁圈，12、螺栓，13、底座，14、转轴，15、定盘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种微动力发电装置，包括两个底座13、内部中空且呈圆筒状外壳9、设置在所述外壳9内的至少一个发电组件和竖向设置在所述外壳9的中心轴线上的转轴14，所述两个底座13分别与所述外壳9的上下两端密封连接，所述发电组件包括磁力转动组件和感应发电组件，所述磁力转动组件设置在所述转轴14的一端，并可随着所述转轴14一同转动，所述感应发电组件设置在对应的所述电机组件靠近对应底座13一侧的中心位置处，且所述感应发电组件与对应的所述底座13内壁固定连接；所述磁力转动组件与外部电源导通时形成旋转磁场并产生旋转扭矩，以通过所述转轴13带动整个所述磁力转动组件相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出。

本发明的微动力发电装置，利用外部电源给磁力转动组件供电形成旋转磁场并产生旋转扭矩，以通过所述转轴带动整个所述磁力转动组件相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出，只需要较小的启动电流电压即可驱动所述磁力转动组件转动，整个装置体积小，功率大，解决了发电机在外输电能时所产生的过励磁现象，从而让发电机更加稳定的输出电流电压，可持续稳定运转。

在本发明的实施例中，所述磁力转动组件包括线盘1、内衬盘2、呈圆柱状的内磁极4、与所述外壳9相匹配且与所述内磁极4极性相反的第一磁铁圈7和两个碳刷10，所述线盘1、内衬盘2和内磁极4沿着轴向依次套设在所述转轴14上，所述线盘1与所述内衬盘2固定连接，且所述内衬盘2和内磁极4均与所述转轴14固定连接，所述内磁极4的外表面间隔设有多个导电片，所述线盘1的中心设有通孔，所述感应发电组件设置在对应的所述通孔内并与对应的所述底座13固定连接，所述内衬盘2的外周沿着其径向方向间隔设有与所述导电片数量相同的第一线圈6，所述第一磁铁圈7设置在所述外壳9内壁上所述第一线圈6对应位置处，所述两个碳刷10的一端均通过绝缘部件(比如橡胶)与所述外壳9的内壁固定连接，且所述两个碳刷10的一端分别与外部电源的正负极一一对应电连接，另一端分别与两个所述导电片对应接触并导通，所述导电片与所述第一线圈6一一对应电连接，所述第一线圈6通电时产生旋转磁场并通过所述内磁极4产生旋转扭矩，所述内磁极4通过所述转轴13带动所述线盘1和内衬盘2一同相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出。依次通过所述碳刷10导电片将所述第一线圈6与外部电源导通，从而使得所述第一线圈6通电时产生旋转磁场并通过所述内磁极4产生旋转扭矩，所述内磁极4通过所述转轴13带动所述线盘1和内衬盘2一同相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出，结构简单，非常方便，并且能稳定的输出。

优选地，在本发明的实施例中，所述磁力转动组件还包括压线盘3和与所述导电片数量相同的接线柱5，所述压线盘3设置在所述内衬盘2与所述内磁极4之间，并分别与所述内衬盘2与内磁极4连接，所述接线柱5周向间隔分布在所述压线盘3的外周，且所述第一线圈6通过对应的所述接线柱5与所述导电片一一对应电连接。通过接线柱5可以比较方便的将所述导电片与对应的所述第一线圈6连接并导通，通过所述压线盘3可以将连接所述导电片与对应的所述接线柱5的导线压住，避免在转动的过程中导线异位影响所述导电片与对应的所述接线柱5之间电接触的稳定性。

更优选地，在本发明的实施例中，所述第一线圈6沿着径向方向均匀等间隔设置在所述内衬盘2的外周，所述接线柱5均匀等间隔周向设置在所述压线盘3的外周，所述导电片均匀等间隔周向设置在所述内磁极4的外表面。通过上述均匀设置方式，可以使得多个所述第一线圈6形成的旋转磁场以及产生的旋转扭力能更加稳定均匀地驱动整个所述磁力转动组件转动，稳定性更好。

在本发明的实施例中，所述感应发电组件包括由金属材质制成的定盘15、设置在所述通孔内且与所述内磁极4极性相反的第二磁铁圈11和多个第二线圈8，所述定盘15设置在所述第二磁铁圈11内，且所述定盘15与对应的所述底座13内壁固定连接，所述多个第二线圈8周向间隔设置在所述定盘15的外周，当所述内磁极4通过所述线盘1带动所述第二磁铁圈11相对于所述第二线圈8转动时，所述第二线圈8产生感应电流并对外输出。通过所述线盘1带动设置在所述定盘15上的所述第二磁铁圈11相对于所述第二线圈8转动，即可在所述二线圈8产生感应电流，并对外输出，即可完成发电。

优选地，在本发明的实施例中，所述多个第二线圈8均匀等间隔周向设置在所述定盘15的外周。通过将所述多个第二线圈8均匀等间隔周向设置在所述定盘15的外周，可以使得整个装置产生的电流电压更加稳定，减小输出电流电压的波动。

在本发明的实施例中，所述定盘15通过多个内部中空的螺栓12固定在对应的所述底座13上，且所述第二线圈8产生感应电流通过埋设在所述螺栓12内的导线对外输出。通过螺栓12可以将所述定盘15稳固地固定在所述底座13上，并且将所述第二线圈8产生感应电流通过埋设在所述螺栓12内的导线对外输出，可以使得整个装置结构美观、并且不会发生导线缠绕，稳定性好。

在本发明的实施例中，所述发电组件的数量可以为两个，且两个所述发电组件分别设置在所述转轴14的两端，且所述发电组件的感应发电组件位于对应的所述底座13位置处，并与对应的所述底座13固定连接。通过设置在所述转轴14两端的两个所述发电组件同步带动转轴14转动，可以同时进行发电，提高整个装置的负载能力。

优选地，在本发明的实施例中，所述微动力发电装置还包括至少一组辅助驱动组件，所述辅助驱动组件套设在所述转轴14上，且所述辅助驱动组件位于两个所述发电组件之间，并辅助驱动所述转轴14带动整个所述磁力转动组件相对所述感应发电组件转动。通过所述辅助驱动组件可以辅助驱动所述转动14

更优选地，在本发明的实施例中，所述辅助驱动组件采用所述磁力转动组件。通过采用所述磁力转动组件作为所述辅助驱动组件，一方面可以使得所述辅助驱动组件与所述发电组件的兼容性较好，另一方面，所述磁力转动组件既可以作为发电组件的部件，也可以用作辅助驱动组件直接使用，非常方便。

实际中，由于所述磁力转动组件中的线盘1与所述内衬盘2固定连接，且可以随着所述内衬盘2一同转动，所以将所述磁力转动组件用作辅助驱动组件时，无需在所述线盘1的通孔内部设置感应组件，仅仅是利用其在通电时可以产生转动扭矩带动转轴14转动(仅提供动力，不发电)，这样使得整个装置的在发电时转动动力更足，当然功率也更大，能带动更大的负载运行。

本发明的微动力发电装置，利用外部微小的电源给磁力转动组件通电，并产生旋转扭矩作为动力源，驱动磁力转动组件相对于感应发电组件转动，声场感应电流并对外输出，得到需要的动力。

本发明中，因所用的启动电流电压很小，所以只需添加一个小型锂电池(比如12V)即可启动，本发明体的微动力发电装置，体积轻，功率大，并可进行多组拼装达到所需要的外输电压而且方便移动，安装，因本自制电机解决了发电机在外输电能时所产生的过励磁现象，从而让发电机更加稳定的输出电流电压，再加上本自制电机用功小耗电低，可持续稳定运转。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种微动力发电装置，其特征在于：包括两个底座（13）、内部中空且呈圆筒状外壳（9）、设置在所述外壳（9）内的至少一个发电组件和竖向设置在所述外壳（9）的中心轴线上的转轴（14），所述两个底座（13）分别与所述外壳（9）的上下两端密封连接，所述发电组件包括磁力转动组件和感应发电组件，所述磁力转动组件设置在所述转轴（14）的一端，并可随着所述转轴（14）一同转动，所述感应发电组件设置在对应的所述发电组件靠近对应底座（13）一侧的中心位置处，且所述感应发电组件与对应的所述底座（13）内壁固定连接；所述磁力转动组件与外部电源导通时形成旋转磁场并产生旋转扭矩，以通过所述转轴（14）带动整个所述磁力转动组件相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出；所述磁力转动组件包括线盘（1）、内衬盘（2）、呈圆柱状的内磁极（4）、与所述外壳（9）相匹配且与所述内磁极（4）极性相反的第一磁铁圈（7）和两个碳刷（10），所述线盘（1）、内衬盘（2）和内磁极（4）沿着轴向依次套设在所述转轴（14）上，所述线盘（1）与所述内衬盘（2）固定连接，且所述内衬盘（2）和内磁极（4）均与所述转轴（14）固定连接，所述内磁极（4）的外表面间隔设有多个导电片，所述线盘（1）的中心设有通孔，所述感应发电组件设置在对应的所述通孔内并与对应的所述底座（13）固定连接，所述内衬盘（2）的外周沿着其径向方向间隔设有与所述导电片数量相同的第一线圈（6），所述第一磁铁圈（7）设置在所述外壳（9）内壁上所述第一线圈（6）对应位置处，所述两个碳刷（10）的一端均通过绝缘部件与所述外壳（9）的内壁固定连接，且所述两个碳刷（10）的一端分别与外部电源的正负极一一对应电连接，另一端分别与两个所述导电片对应接触并导通，所述导电片与所述第一线圈（6）一一对应电连接，所述第一线圈（6）通电时产生旋转磁场并通过所述内磁极（4）产生旋转扭矩，所述内磁极（4）通过所述转轴（14）带动所述线盘（1）和内衬盘（2）一同相对所述感应发电组件转动，所述感应发电组件产生感应电流并对外输出；所述磁力转动组件还包括压线盘（3）和与所述导电片数量相同的接线柱（5），所述压线盘（3）设置在所述内衬盘（2）与所述内磁极（4）之间，并分别与所述内衬盘（2）与内磁极（4）连接，所述接线柱（5）周向间隔分布在所述压线盘（3）的外周，且所述第一线圈（6）通过对应的所述接线柱（5）与所述导电片一一对应电连接；所述感应发电组件包括由金属材质制成的定盘（15）、设置在所述通孔内且与所述内磁极（4）极性相反的第二磁铁圈（11）和多个第二线圈（8），所述定盘（15）设置在所述第二磁铁圈（11）内，且所述定盘（15）与对应的所述底座（13）内壁固定连接，所述多个第二线圈（8）周向间隔设置在所述定盘（15）的外周，当所述内磁极（4）通过所述线盘（1）带动所述第二磁铁圈（11）相对于所述第二线圈（8）转动时，所述第二线圈（8）产生感应电流并对外输出。

2.根据权利要求1所述的微动力发电装置，其特征在于：所述第一线圈（6）沿着径向方向均匀等间隔设置在所述内衬盘（2）的外周，所述接线柱（5）均匀等间隔周向设置在所述压线盘（3）的外周，所述导电片均匀等间隔周向设置在所述内磁极（4）的外表面。

3.根据权利要求1所述的微动力发电装置，其特征在于：所述多个第二线圈（8）均匀等间隔周向设置在所述定盘（15）的外周。

4.根据权利要求1所述的微动力发电装置，其特征在于：所述定盘（15）通过多个内部中空的螺栓（12）固定在对应的所述底座（13）上，且所述第二线圈（8）产生感应电流通过埋设在所述螺栓（12）内的导线对外输出。

5.根据权利要求1至4任一项所述的微动力发电装置，其特征在于：所述发电组件的数量为两个，且两个所述发电组件分别设置在所述转轴（14）的两端，且所述发电组件的感应发电组件位于对应的所述底座（13）位置处，并与对应的所述底座（13）固定连接。

6.根据权利要求5所述的微动力发电装置，其特征在于：还包括至少一组辅助驱动组件，所述辅助驱动组件套设在所述转轴（14）上，且所述辅助驱动组件位于两个所述发电组件之间，并辅助驱动所述转轴（14）带动所述发电组件中的磁力转动组件相对所述感应发电组件转动。

7.根据权利要求6所述的微动力发电装置，其特征在于：所述辅助驱动组件采用所述磁力转动组件。