CN110635657A - 高功率动能自生电装置 - Google Patents

Abstract

一高功率动能自生电装置，其包括：磁组，导磁腔体和线圈，磁组包括顶导磁件、底导磁件和永磁件，顶导磁件和底导磁件之间形成磁间隙，导磁腔体磁组形成导磁腔，并且导磁腔体还包括设置于导磁腔内的中柱，所述线圈设置于导磁腔内，并环绕在中柱上，其中中柱延伸进入磁间隙，通过磁组和中柱产生相对位移使中柱交替接触顶导磁件和底导磁件，使穿过线圈的磁感线的方向发生变化，从而产生感应电流。

Description

高功率动能自生电装置

技术领域

本发明涉及一生电装置，尤其涉及一机械动能转化为电能的自生电装置。

背景技术

利用手的作用力或者外部的微小机械压力来为小型低功耗电子产品发电，可以很好地解决电池供电带来的寿命短、重复花费、不可靠、不环保等一系列的问题。在环境污染日益严峻的当下，减少工业垃圾的大量产生显得尤为重要。常见的机械动能发电装置体积较大，噪声较强，发电效率相对低下。小型低功耗的电子产品虽然对提供电源的装置的要求并不高，但是目前的机械动能发电装置体积小但是发电效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一高功率动能自生电装置，所述高功率动能自生电装置能够将机械动能转化为电能。

本发明的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置，所述高功率动能自生电装置采用导磁腔结构，将感应线圈置于导磁腔的内部的中柱上，导磁腔的一侧面有磁组上下运动，这样，整个线圈被磁感线完全覆盖，从而减小漏磁，因而在磁组运动的过程中，线圈获得增大的磁通变化量，因而在线圈中产生高功率的感生电能。

本发明的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置，所述高功率动能自生电装置能够提高发电效率。

本发明的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置，所述高功率动能自生电装置具有导磁腔体，减少了漏磁。

本发明的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置，所述高功率动能自生电装置体积比相同功率的普通动能发电装置小的同时可以提供高功率的电能，且磁电转换率显著提高，从而工业实用性大大增强，应用范围更为广泛。

本发明的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置，在一实施例中所述高功率动能自生电装置采用导磁材料上下合盖式，将发电部件包裹，能够达到最大的磁能利用率及获得最小的体积。

为了实现上述目的，本发明提供一高功率动能自生电装置，其包括：

至少一磁组，所述磁组包括至少一顶导磁件、至少一底导磁件和至少一永磁件，其设置于所述顶导磁件和所述底导磁件之间，所述顶导磁件和所述底导磁件之间形成至少一磁间隙；

至少一导磁腔体，其中所述导磁腔体和所述磁组形成至少一导磁腔，并且所述导磁腔体还包括设置于所述导磁腔内的至少一中柱；以及

至少一线圈，所述线圈设置于所述导磁腔内，并环绕在所述中柱上，

其中所述中柱延伸进入所述磁间隙，通过所述磁组和所述中柱产生相对位移使所述中柱交替接触所述顶导磁件和所述底导磁件，使穿过所述线圈的磁感线的方向发生变化，从而产生至少一感生电流。

在一个实施例中，所述导磁腔体还包括至少一导磁外壳，所述中柱与所述导磁外壳相组装或一体成型，所述导磁外壳除了有至少一面具有至少一开口以作为磁组封口以外，其他五面为导磁材料屏蔽。

在一个实施例中，所述导磁腔体为两瓣合成，以通过两瓣的组合与所述磁组构成所述导磁腔。

在一个实施例中，所述导磁腔体还包括至少一顶半腔体壳和至少一底半腔体壳，所述中柱为合成式，其包括延伸于所述顶半腔体壳的至少一顶中柱部和延伸于所述底半腔体壳的至少一底中柱部。

在一个实施例中，所述顶半腔体壳包括至少一顶壳体和相互延伸形成的三个顶侧翼，所述顶中柱部延伸于所述顶侧翼并与所述顶壳体相对，所述顶中柱部的两侧和两所述顶侧翼留有空隙，所述底半腔体壳包括至少一底壳体和相互延伸形成的三个底侧翼，所述底中柱部延伸于所述底侧翼并与所述底壳体相对，所述底中柱部的两侧和所述底侧翼留有空隙。

在一个实施例中，所述顶侧翼、所述顶壳体和所述顶中柱部形成至少一顶导磁腔，所述底侧翼、所述底壳体和所述底中柱部形成至少一底导磁腔，从而，所述顶导磁腔和所述底导磁腔形成了所述导磁腔。

在一个实施例中，所述导磁腔体还包括至少一顶壳，所述顶壳一端向外延伸形成至少一顶沿，另一端向外并向下延伸形成所述中柱。

在一个实施例中，所述导磁腔体还包括至少一顶壳，所述顶壳具有一顶沿和多个侧翼延伸于所述顶沿，所述中柱延伸于所述顶沿，并与所述顶沿平行相对，且与所述侧翼之间留有空隙。

在一个实施例中，所述导磁腔体还包括至少一顶壳，所述顶壳一端向外延伸形成至少一底沿，另一端向外并向上延伸形成所述中柱。

在一个实施例中，所述导磁腔体还包括至少一顶壳，所述顶壳具有一底沿和多个侧翼延伸于所述顶沿，所述中柱延伸于所述顶沿，并与所述顶沿平行相对，且与所述侧翼之间留有空隙。

在一个实施例中，所述磁组固定，而所述导磁腔体被构造成能够移动从而使所述中柱和所述磁组能够产生相对位移。

在一个实施例中，所述高功率动能自生电装置还包括至少一摆动支架，所述磁组设置于所述摆动支架内，所述摆动支架被驱动时使所述磁组相对于所述中柱产生位移。

在一个实施例中，所述摆动支架可枢转地设置于所述导磁腔体，其适合于被驱动而枢转从而带动所述磁组同步位移。

在一个实施例中，所述摆动支架具有至少一磁组固定槽和至少一导磁腔体固定槽，所述磁组设置于所述磁组固定槽内，所述导磁腔体设置于所述导磁腔体固定槽内。

在一个实施例中，所述摆动支架包括具有至少一组盖凹槽的至少一磁组盖、至少一支架基体和至少一摆动臂组，所述支架基体形成所述磁组固定槽，所述磁组容置于所述组盖凹槽内，所述磁组盖设置于所述磁组固定槽内，所述摆动臂组从所述支架基体向外延伸并和所述支架基体形成所述导磁腔体固定槽。

在一个实施例中，所述磁组盖进一步包括至少一组盖基板和两组盖臂，其分别从所述组盖基板的两端向外延伸形成所述组盖凹槽。

在一个实施例中，所述导磁腔体和所述摆动支架通过至少一轴孔和至少一转动轴相配合，使所述摆动支架能够绕所述转动轴相对于所述导磁腔体转动。

在一个实施例中，所述导磁腔体还具有至少一轴孔，所述摆动臂组为两延伸臂并各自在内侧具有至少一转动轴，所述转动轴匹配设置于所述轴孔内，从而所述摆动支架能够围绕所述转动轴转动。

在一个实施例中，所述高功率动能自生电装置还包括至少一固定套和至少一摆动支架，所述固定套用于固定所述导磁腔体，其中所述磁组设置于所述摆动支架内，所述摆动支架可枢转地设置于所述固定套，从而在所述摆动支架被驱动时使所述磁组相对于所述中柱产生位移。

在一个实施例中，所述固定套和所述摆动支架通过至少一转动轴和至少一支架卡槽相配合，从而所述摆动支架能够绕所述转动轴相对于所述固定套转动。

在一个实施例中，所述固定套朝向所述磁组的侧面上具有一顶沿开槽、一中柱开槽和一底沿开槽，所述导磁腔体的一顶沿能够从所述顶沿开槽内延伸出来，并与所述顶导磁件相抵接，所述中柱的一端能够从所述中柱开槽内延伸出来，所述导磁腔体的一底沿能够从所述底沿开槽内延伸出来，并与所述底导磁件相抵接。

在一个实施例中，所述高功率动能自生电装置还包括至少一驱动件，所述驱动件相组装或一体地成型于所述摆动支架，其中所述驱动件适合于在外力作用下驱动所述摆动支架产生位移。

在一个实施例中，所述高功率动能自生电装置还包括至少一驱动件，所述驱动件相组装或一体地成型于所述摆动支架，其中所述驱动件适合于在外力作用下驱动所述摆动支架产生位移。

在一个实施例中，所述驱动件实施为一弹片。

在一个实施例中，所述磁间隙的宽度在0.1mm-3mm之间。可以理解的是上述宽度范围并不限制本发明。

在一个实施例中，其包括两所述磁组，所述中柱穿过所述导磁腔体，并且两端分别与两所述磁组相接合。

在一个实施例中，所述导磁腔体包括至少一顶壳、延伸于所述顶壳的两侧翼、连接于所述两侧翼的至少一底壳、和所述中柱，所述顶壳、所述侧翼和所述底壳共同形成所述导磁腔。

在一个实施例中，所述导磁腔两端具有开口，所述高功率动能自生电装置还包括两中柱固定架，且两所述中柱固定架能够闭合两开口后形成所述导磁腔，两所述中柱固定架的中部均具有一中柱开槽，所述中柱的两端能够分别穿过两个中柱开槽，从而所述线圈套设于所述中柱后能够容置于所述导磁腔内，所述中柱的两端部分露出所述导磁腔体。

在一个实施例中，所述顶壳、所述侧翼和所述底壳由导磁材料制成，两所述中柱固定架由非导磁材料制成。

在一个实施例中，其还包括至少一摆动支架，其可枢转地设置于所述导磁腔体，并且具有至少一导磁腔体槽和两个磁组固定槽分别固定所述导磁腔体和两个所述磁组，从而所述导磁腔体槽中间的所述导磁腔体不动，通过所述摆动支架的摆动，控制两个所述磁组运动，产生电能。

在一个实施例中，其还包括两驱动件，其分别设置于所述摆动支架的两侧。

在一个实施例中，所述导磁腔体通过至少一轴支槽和所述摆动支架的至少一支架转轴相配合。

在一个实施例中，所述摆动支架进一步包括两磁组盖、两支架基体、至少一摆动臂组，各所述支架基体包括两支架基体片形成所述磁组固定槽，所述摆动臂组从两所述支架基体向外延伸并和两所述支架基体形成所述导磁腔体槽，从而所述导磁腔体能够容置于所述导磁腔体槽内，各所述磁组分别设置于两所述磁组盖形成的至少一组盖凹槽内，各所述磁组盖设置于各所述磁组固定槽内，从而两所述磁组固定于所述摆动支架内。

在一个实施例中，两所述磁组盖各进一步包括至少一组盖基板和两组盖臂，其分别从所述组盖基板的两端向外延伸形成所述组盖凹槽，各所述磁组的所述顶导磁件、所述底导磁件和所述永磁件相互连接后设置于所述组盖凹槽内，各所述磁组盖设置于所述磁组固定槽内，进而将各所述磁组容置于各所述磁组固定槽内。

根据本发明的另外一方面，本发明还提供一高功率动能自生电装置，其包括：

至少一合盖导磁腔体，其包括至少一顶磁封闭盖和至少一底磁封闭盖，以形成一导磁腔；

至少一中柱；

至少一永磁件，其接合并设置于所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖之间；以及

至少一线圈，所述线圈环绕于所述中柱，并且所述线圈和所述永磁件设置于导磁腔内；

其中所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖之间形成至少一磁间隙，所述中柱穿过所述磁间隙并且被构造成能够交替地接触所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖，使所述穿过所述线圈的磁感线的方向发生变化，从而产生至少一感生电流。

在一个实施例中，所述导磁外壳进一步包括至少一固持件，以将所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖固持从而使所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖形成所述导磁腔。

在一个实施例中，所述固持件实施为一夹片，并形成至少一夹片槽，以将所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖夹持在其内。

在一个实施例中，所述固持件包括两夹片板和延伸于两所述夹片板之间一夹片连接板，以形成所述夹片槽，两个所述夹片板分别与所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖相连接。

在一个实施例中，两个所述夹片板与所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖分别通过固定凸点和固定孔相配合连接。

在一个实施例中，其还包括至少一线圈骨架，所述线圈骨架环绕有所述线圈，所述中柱被所述线圈骨架夹持后被所述线圈所套设，所述线圈骨架还包括至少一骨架支点，所述中柱能够受力后以所述骨架支点为摆动支点在所述磁间隙之间进行摆动。

在一个实施例中，所述线圈骨架还包括至少一顶线圈骨架、至少一底线圈骨架，其中至少一所述骨架支点包括一顶支点和一底支点，所述顶支点设置于所述顶线圈骨架的内侧中间位置，所述底支点设置于所述底线圈骨架的内侧中间位置。

在一个实施例中，所述线圈骨架还设置有两引线柱，形成所述线圈的导线的两端分别连接于所述引线柱。

在一个实施例中，所述高功率动能自生电装置还包括至少一驱动件，其连接于所述中柱延伸出所述导磁腔体的至少一端。

在一个实施例中，所述高功率动能自生电装置还包括单个所述驱动件，其实施为弹片并且连接于所述中柱一端。

在一个实施例中，所述高功率动能自生电装置包括两所述驱动件，其各自实施为一弹片，并且连接于所述中柱延伸出所述导磁腔体的两端。

在一个实施例中，所述导磁腔体的两侧分别形成所述磁间隙，其中所述中柱一端抵接所述顶磁封闭盖时，另一端抵接所述底磁封闭盖。

在一个实施例中，所述顶磁封闭盖边沿向下延伸形成两顶中柱抵接端，所述底磁封闭盖向上延伸形成两底中柱抵接端，而所述顶中柱抵接端和对应的所述底中柱抵接端之间留有空隙，从而在所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖两侧边缘之间分别形成了所述磁间隙。

在一个实施例中，其中所述线圈的圈数是100～1200圈，所述中柱摆动角度的范围在数值上是1～10度，所述中柱在所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖之间的摆动的所述磁间隙范围在数值上为0.1mm～8m。可以理解的是上述数值范围并不限制本发明。

根据本发明的另外一方面，本发明提供一自生电方法，其包括如下步骤：

使所述磁组的所述顶导磁件和所述底导磁件交替地接触位于所述导磁腔体内的所述中柱，使环绕于所述中柱并且位于所述导磁腔体内的所述线圈中产生感生电流以产生电能。

其中所述磁组被驱动相对于所述导磁腔体移动以使所述顶导磁件和所述底导磁件交替地接触位于所述导磁腔体内的所述中柱；或者所述导磁腔体被驱动相对于所述磁组移动以使所述顶导磁件和所述底导磁件交替地接触位于所述导磁腔体内的所述中柱。

根据本发明的另外一方面，本发明提供一自生电方法，其包括如下步骤：

当有外力作用于所述摆动支架时，其被驱动移动，使设置于所述摆动支架的所述磁组的所述顶导磁件和所述底导磁件交替地接触位于所述导磁腔体内的所述中柱，使环绕于所述中柱并且位于所述导磁腔体内的所述线圈中产生感生电流以产生电能。

其中所述摆动支架可枢转地设置于所述导磁腔体，或可枢转地设置于所述导磁腔体外的所述固定套。

根据本发明的另外一方面，本发明提供一自生电方法，其包括如下步骤：

当有外力作用于所述摆动支架时，其被驱动移动，使设置于所述摆动支架的两个所述磁组的所述顶导磁件和所述底导磁件分别交替地接触位于所述导磁腔体内的所述中柱的两端，使环绕于所述中柱并且位于所述导磁腔体内的所述线圈中产生感生电流以产生电能。

其中，所述摆动支架的两所述驱动件被分别驱动而促使所述摆动支架产生枢转运动，从而位于所述摆动支架内的两个所述磁组同步移动。

根据本发明的另外一方面，本发明提供一自生电方法，其包括如下步骤：

驱动所述中柱相对于所述线圈骨架的一对相对的骨架支架枢转地移动，所述中柱的两端分别交替地接触位于所述永磁件两端的所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖，从而使穿过环绕于所述线圈骨架的所述线圈的磁感线的方向变化以使所述线圈产生感生电流。

相应地，所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖夹持所述永磁件，并且在两侧分别具有间隔而形成所述磁隙，所述中柱穿过两所述磁隙呈倾斜状态并且两端分别在所述磁隙中摆动。

附图说明

图1A是根据本发明的一优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图1B是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图2A是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体分解示意图。

图2B是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的剖视示意图。

图2C是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的爆炸立体示意图。

图3是根据本发明的上述优选实施例的高功率动能自生电装置中一磁组和一导磁腔体产生位移的示意图。

图4是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图5A是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置中一初始状态示意图。

图5B是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置中当所述磁组向下移动时的电磁感应情形。

图6是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图7是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体爆炸示意图。

图8是根据本发明的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的侧面剖视示意图。

图9A示出了本发明上述优选实施例所述的高功率动能自生电装置中当所述磁组向上移动时所述磁组和所述线圈组之间的电磁感应情形。

图9B示出了本发明上述优选实施例所述的高功率动能自生电装置中当所述磁组向下移动时所述磁组和所述线圈组之间的电磁感应情形。

图10A为现有技术中的普通动能发电装置的电磁感应示意图。

图10B为普通E型发电结构的组成爆炸示意图。

图10C为普通E型发电结构的立体组成示意图。

图11所示为本发明的高功率动能自生电装置在同等参数下和普通发电装置产生的能量的对比图。

图12A和12B是根据本发明的另一实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图13A为上述实施例中的一爆炸分解示意图。

图13B为上述实施例的一立体示意图。

图14为上述实施例的一侧面剖视图。

图15为本发明的一实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图16为本发明的一实施例的一高功率动能自生电装置的立体爆炸示意图。

图17为本发明的一实施例中的一导磁腔体的一变形实施方式的立体示意图。

图18为本发明的一实施例中的一导磁腔体的一变形实施方式的立体示意图。

图19为本发明的一实施例中的一导磁腔体的一变形实施方式的剖视示意图。

图20为本发明的一实施例中的一导磁腔体的一变形实施方式的立体示意图。

图21A和21B为本发明的一实施例中的一导磁腔体的另一变形实施方式的电磁感应示意图。

图22为本发明的另一实施例的一高功率动能自生电装置的组装立体示意图。

图23A和23B为本发明的上述实施例的电磁感应示意图。

图24是根据本发明的另一实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图25为上述实施例中的一高功率动能自生电装置的分解示意图。

图26A是根据本发明的上述实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。

图26B为图26A沿一A-A线的剖视示意图。

图26C为图26A沿一B-B线的剖视示意图。

图27为上述实施例中的一爆炸分解示意图。

图28A为上述实施例中的一高功率动能自生电装置的部分分解示意图。

图28B示意了本发明的上述实施例中一线圈套设于一中柱和一线圈骨架的外围。

图29为上述实施例的一侧面剖视图。

图30A和30B为本发明的上述实施例的高功率动能自生电装置产生感生电流的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图9B所示为本发明的一高功率动能自生电装置的一优选实施例，所述高功率动能自生电装置采用了导磁结构，来提高线圈的磁感密度，将感应线圈置于导磁腔的内部的线圈限位柱上，侧面有磁组封口，使磁路的漏磁最小，线圈能获得最大的磁感量。导磁腔的一侧面有磁组上下运动，这样，整个线圈被磁感线完全覆盖，漏磁达到最小，因而在磁组运动的过程中，线圈获得最大的磁通变化量，因而在线圈中产生高功率的感生电能，磁电转换的效率高。

具体地，如图1A和图1B所示为本发明的优先实施例的所述高功率动能自生电装置的立体示意图。所述高功率动能自生电装置包括一导磁腔体10、一磁组20和一线圈30。所述线圈30设置于所述导磁腔体10形成的一导磁腔100内，所述磁组20在导磁腔体10的一侧面进行上下运动，从而将机械动能转化为电能。更具体地，如图2A至2C所示，所述导磁腔体10包括一导磁外壳11和位于所述导磁外壳11内的一中柱12，所述中柱12与所述导磁外壳1包含导磁材料并且相组装或一体成型，以提高导磁效率，所述线圈30设置于所述导磁外壳11的内部，即所述导磁腔100内，并环绕于所述中柱12，如直接套装在所述中柱12上，或者线圈骨架设于所述中柱12并且所述线圈骨架套设有所述线圈30。所述导磁外壳11除了有一面具有一开口110以外，其他五面为导磁材料屏蔽。也就是说，所述导磁腔体10形成了相对封闭的导磁容器，所述线圈30被容纳在所述导磁容器中，所述开口110实施为一磁组封口。这样，当所述磁组20被用来封合所述开口110时，所述线圈30被磁感线完全覆盖，从而减少整个磁路系统的漏磁。换句话说，在这个实施例中，所述导磁腔体10形成相对封闭的封闭式导磁腔体，从而减小漏磁。可以理解的是，这里的封闭式导磁腔体指可以大致呈封闭状态，可以完全封闭，也可以是留有相对较小的缝隙。

所述磁组20进一步地包括一顶导磁件21、一底导磁件22和一永磁件23，所述永磁件23设置于所述顶导磁件21和所述底导磁件22之间。所述顶导磁件 21和所述底导磁件22的各自具有一端置于所述导磁腔100的内部，并且所述顶导磁件21和所述底导磁件22各自具有相对于所述永磁件23凸出的部分，并且在凸出的部分之间形成磁间隙24，所述中柱12的外侧端延伸进入所述磁间隙24。所述顶导磁件21和所述底导磁件22之间的宽度为磁间隙宽度。可以理解的是，所述顶导磁件21和所述底导磁件22各自有导磁材料制成，或者表面包覆有导磁材料。所述永磁件23由永磁性材料制成，如磁铁、铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料等。如图3所示，在外力的作用下，所述顶导磁件21和所述底导磁件22交替与所述导磁外壳11的一顶沿111和一底沿112抵触，使穿过所述线圈30的磁感线的方向发生变化，从而在所述线圈30中产生感生电流。

如图4所示，所述导磁外壳11具有六个侧面1101、1102、1103、1104、1105 和1106，其中所述侧面1101、1102、1103、1104和1105形成一半封闭导磁壳体，所述侧面1106的所述开口110被所述磁组20填充，从而所述导磁外壳11 形成所述导磁腔100。图中带箭头的线表示磁感线，可以看到，线圈被置于导磁腔的内部，侧面有磁组封闭，线圈得以被磁感线完全覆盖，这样漏磁最小，因此产生的能量相比于普通的发电装置高得多。

如图5A和图5B所示揭露了所述高功率动能自生电装置的工作原理。其中图中的带有箭头的虚线表示为磁感线的传导方向。如图5A所示为假定的初始状态，在初始状态时，所述顶导磁件21接合于所述永磁件23的N极，所述顶导磁件21与所述导磁外壳11的所述顶沿111相抵接。所述底导磁件22连接于所述永磁件23的S极，所述底导磁件22与所述中柱12相抵接，此时磁感线的方向可看作为从所述永磁件23的N极到所述永磁件23的S极，即磁感线的方向为由所述导磁外壳11的所述顶沿111至所述中柱12，磁感线为稳定状态，在线圈中没有产生感生电流。

如图5B所示，如果将所述磁组20沿图中的示意的箭头方向下移，使与所述永磁件23的N极连接的所述顶导磁件21与所述中柱12相抵接，同时与所述永磁件23的S极连接的所述底导磁件22与所述导磁外壳11的所述底沿112相抵接。在移动的过程当中，穿过所述线圈30的磁感线的方向发生了改变，如图5B 的所述中柱12上的箭头所示，磁感线的方向由原来图5A中的从右到左，现在变成了从左到右。这个快速的变化使所述线圈30产生感生电流，电流的大小与所述磁组20位移的速度、所述线圈30的圈数、导磁材料的导磁率、漏磁率、磁饱和强度等参数直接相关。

感生电动势的计算公式如下：

E＝-n*ΔΦ/Δt

式中：E为感应电动势，n为线圈的匝数，ΔΦ/Δt为磁通量的变化率。

可以理解的是，当所述磁组20从图5B的位置到达图5A的位置时，磁感线的方向再次产生改变，从而使所述线圈30产生另外一次感生电流。

另外，在图5A和图5B所示意的例子中，所述导磁腔体10固定，而所述磁组20移动，从而使穿过所述线圈30的磁感线变化而产生感生电流。可以理解的是，在另外的变形实施例中，也可以是所述磁组20固定，而所述封磁容器10移动，从而穿过所述线圈30的磁感线的方向变化而产生感生电流。

可以理解的是，本发明的这个实施例提供一种自生电方法，其包括步骤：使所述磁组20的所述顶导磁件21和所述底导磁件22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12，使环绕于所述中柱12并且位于所述导磁腔体10内的所述线圈30中产生感生电流以产生电能。

相应地，在所述底导磁件22与所述中柱12接触时，所述顶导磁件21可以抵接所述导磁腔体10的顶沿111；在所述顶导磁件22与所述中柱12接触时，所述顶导磁件21可以抵接所述导磁腔体10的底沿112。

并且，所述磁组20被驱动相对于所述导磁腔体10移动以使所述顶导磁件21 和所述底导磁件22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12；或者所述导磁腔体10被驱动相对于所述磁组20移动以使所述顶导磁件21和所述底导磁件22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12。

可以理解的是，驱动所述磁组20或驱动所述导磁腔体10可以有各种可能的实施方式。下面将具体描述以驱动所述磁组20移动为例的磁组驱动装置。

进一步地，为了使所述高功率动能自生电装置更易于施加外力实现所述磁组 20相对于所述导磁腔100的位移，如图6至图8所示，所述高功率动能自生电装置还包括一磁组驱动装置，如这个实施例中是一摆动支架40，所述磁组20设置于所述摆动支架40内。在图中示意的例子中，所述磁组20可以上下摆动，行程由磁间隙宽度决定，如可在0.1mm-3mm的范围内上下摆动发电，当然上述数值范围并不限制本发明。也就是说，所述摆动支架40的作用，就是固定好所述磁组20，使所述磁组20在磁间隙范围内分别与所述导磁外壳11的所述顶沿111、所述中柱12、所述导磁外壳11的所述底沿112交替抵接。

具体地，如图7和图8所示，所述摆动支架40进一步包括一磁组盖41、一支架基体42、一摆动臂组43和一驱动件44。所述驱动件44连接于所述磁组盖 41，所述支架基体42包括两支架基体片形成一磁组固定槽402，所述摆动臂组 43从所述支架基体42向外延伸并和所述支架基体42形成一导磁腔体固定槽403，从而所述导磁腔体10能够容置于所述导磁腔体固定槽403内。所述摆动臂组43 为两延伸臂并各自在内侧具有一转动轴430，相应地所述导磁外壳11还具有两轴孔113，各所述转动轴430设置于相应的各所述轴孔113内，从而所述导磁腔体10能够围绕所述转动轴430转动。可以理解的是，所述轴孔113也可以设置于所述摆动臂组43，而所述转动轴430设置于所述导磁外壳11。

所述磁组20设置于所述磁组盖41形成的一组盖凹槽401内，所述磁组盖41 设置于所述磁组固定槽402内，从而所述磁组20固定于所述摆动支架40内。更具体地，所述磁组盖41进一步包括一组盖基板412和两组盖臂411，其分别从所述组盖基板412的两端向外延伸形成所述组盖凹槽401。所述磁组20的所述顶导磁件21、所述底导磁件22和所述永磁件23相互连接后设置于所述组盖凹槽401内，所述磁组盖41设置于所述磁组固定槽402内，进而将所述磁组20容置于所述磁组固定槽402内。所述驱动件44连接于所述磁组盖41，更具体地，在本发明的这个优选实施例中，所述驱动件44连接于所述组盖基板412，并且可以实施为一弹片。

也就是说，如图8所示，所述线圈30设置于所述导磁腔体10的所述导磁腔 100内并套装在所述中柱12上，所述摆动支架40的所述磁组盖41将所述磁组 20设置于所述磁组固定槽402内，所述驱动件44连接于所述磁组盖41，从而所述驱动件44能够使所述磁组20进行上下摆动的位移变化，从而所述线圈30内产生感生电流。

另外，所述组盖基板412内侧还可以进一步形成有凸起413，而所述顶导磁件21和所述底导磁件22在面向所述组盖基板412那一侧还形成有一限位间隙 25，这样，所述凸起413进入所述限位间隙25，从而增强所述磁组20的限位作用。

可以理解的是，在本发明的这个实施例中，所述摆动支架40可枢转地与所述导磁腔体10相接合，而所述磁组20设置于所述摆动支架40内，而所述摆动支架40被外力作用而产生枢转运动时，位于所述摆动支架40内的所述磁组20 相对于所述导磁腔体10产生相对位移，从而进一步地使所述线圈30内产生感生电流。更具体地，在这个例子中，所述摆动支架40的所述驱动件44在外力作用下能够驱动整个所述摆动支架40产生位移，并且执行发电操作。在其他的变形实施例中，也可以有其他合适的使所述摆动支架40在外力作用下产生移动的结构。

本领域技术人员可以理解的是，上述实施例中，所述磁组20设置并被组装限位于所述摆动支架40的结构只作为举例而并不限制本发明，即本领域技术人员可以使用其他的变形实施方案。

另外，在所述导磁腔体10被组装于所述摆动支架40的所述导磁腔体固定槽403后，所述摆动支架40和所述导磁腔体10形成封闭的容纳腔，以容纳所述线圈30和所述磁组20，从而形成紧凑的结构。

也就是说，如图9A和9B所示，假定所述驱动件44处于向上摆动的极点位置，所述顶导磁件21连接于所述永磁件23的N极。所述底导磁件22连接于所述永磁件23的S极，所述底导磁件22与所述中柱12相抵接，此时磁感线的方向可看作为从所述永磁件23的N极到所述永磁件23的S极，即磁感线的方向为由所述导磁外壳11的所述顶沿111至所述中柱12，磁感线为稳定状态，在线圈中没有产生感生电流。当所述驱动件44被外力作用而向下摆动时，所述永磁件23的N极连接的所述顶导磁件21与所述中柱12相抵接。在移动的过程当中，穿过所述线圈30的磁感线的方向发生了改变，这个快速的变化使所述线圈30产生感生电流。本领域的技术人员可以理解的是，当所述驱动件44又向上摆动时，穿过所述线圈30的磁感线的方向再次发生了改变，这个快速的变化使所述线圈 30能够继续产生感生电流。在这个实施例中，所述顶导磁件21和所述底导磁件 22可以不与所述导磁外壳11的所述顶沿111和所述底沿112分别抵接。当然在一个变形方案中，所述顶导磁件21和所述底导磁件22也可以延伸于进入所述导磁腔体10内并且在发电操作中分别与所述导磁外壳11的所述顶沿111和所述底沿112相抵接。

相应地，本发明的这个优选实施例提供的自生电方法，包括如下步骤：

当有外力作用于所述磁组驱动装置时，其被驱动移动，使设置于所述磁组驱动装置的所述磁组20的所述顶导磁件21和所述底导磁件22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12，使环绕于所述中柱12并且位于所述导磁腔体10 内的所述线圈30中产生感生电流以产生电能。

相应地，在这个实施例中，所述磁组驱动装置实施为一摆动支架40，从而所述摆动支架40外力作用而相对于所述导磁腔体10枢转，从而使所述磁组20产生位移。

进一步地，所述摆动支架40的所述驱动件44被驱动而促使所述摆动支架产生枢转运动，从而位于所述摆动支架40内的所述磁组20同步移动。

图10A至10C为现有技术中的普通动能发电装置。本发明的这个优选实施例通过和普通动能发电装置进行对比，能够体现出来体积小、能量大、所需要的按压力轻等优点。

如图10A所示为一种机械动能发电装置的发电原理图，这种结构中，一线圈 3中间有一根导磁材料的铁芯1穿过，导磁材料制成的铁芯1在一磁组2的两极交替滑动产生能量，由于线圈3中仅有一根导磁体穿过，导磁效率低，漏磁大，因此产生的感生能量有限。图10A中的虚线表示了磁感线的影响范围，可以看出普通的发电结构由于线圈3外的外侧离磁组2较远，离磁组2越远的导体受到的磁场的影响越少，因此这部分线圈收到的磁感线影响最小，因此产生的感应电动势也小，发电效率也低。因此，相比于该专利，在同样的按压力(例如3N)、同样的运动行程(例如0.5mm)条件下，本发明磁电转换效率提高了四倍，体积却缩小了一半。

而图10B和图10C为普通E型发电结构的组成示意图。图中普通E型发电装置的一E型铁芯1’插入一线圈3’内，且一磁组2’连接于线圈3’。该普通 E型发电装置的E型铁芯1’相比于一根直插于线圈中间的直铁芯来说，磁能的利用率增加了一些，但仍旧十分低下。由于磁感线不能全部集中于线圈周围，磁漏依然很大，效率提升并不多。而本发明的高功率动能自生电装置相比于普通E 型结构的发电装置发电效率提升两倍，体积缩小一倍。

如图11所示为本发明的高功率动能自生电装置在同等参数下和普通发电装置产生的能量的对比图。实线表示的为本发明的高功率动能自生电装置产生的能量，虚线表示的为普通发电装置产生的能量。本发明产生的能量与普通发电装置产生的能量的测试对比结果，可见，在同等参数的情况下(按压力相同、运动行程相同、位移速度相同、线圈圈数相同、磁通量相同、导磁材料相同)，本发明产生的能量要远大于普通发电装置。因此，在能量不变的情况下，本发明的体积要较普通发电装置小得多，工业实用性大大增强，应用范围更为广泛。

因此，本发明的体积十分小巧，输出能量大，能为遥控器及低功耗通信电路、传感器提供电源供应。例如外形尺寸小至1.5立方厘米，在2N按压力、行程1.2mm 的条件下，可产生400-700uJ的能量，由于体积大为缩小，因此可以装置在许多传感器产品的内部，使电子产品可以在长达数十年的时间跨度中间歇地工作。

如图12A至图16所示为本发明的所述高功率动能自生电装置的另一实施例。主要是上述优选实施例中所述导磁腔体10和所述摆动支架40的另一变形实施方式。

上述优选实施例中的所述导磁腔体10的所述导磁外壳11和所述中柱12为一体成型连接，在这个实施例中，本发明的这个实施例中所述高功率动能自生电装置包括一导磁腔体10A，所述导磁腔体10A为上下两瓣合成，通过上下两瓣的组合来构成一导磁腔100A。

具体地，所述导磁腔体10A包括一顶半腔体壳11A、一底半腔体壳14A和一中柱12A，所述中柱12A也为上下合成式，即包括延伸于所述顶半腔体壳11A 的一顶中柱部121A和延伸于所述底半腔体壳14A的一底中柱部122A。当然，所述中柱12A也可以是一个整体部件，而不具有图中示意的上下两个部分。更具体地，所述顶半腔体壳11A包括一顶壳体111A和相互延伸形成的三个顶侧翼 112A、113A和114A，所述顶中柱部121A延伸于所述顶侧翼112A并与所述顶壳体111A相对，所述顶中柱部121A的两侧和所述顶侧翼113A和114A留有空隙，从而所述顶侧翼112A、113A和114A、所述顶壳体111A和所述顶中柱部 121A形成一顶导磁腔101A。相应地，所述底半腔体壳14A包括一底壳体141A 和相互延伸形成的三个底侧翼142A、143A和144A，所述底中柱部122A延伸于所述底侧翼142A并与所述底壳体141A相对，所述底中柱部122A的两侧和所述底侧翼143A和144A留有空隙，从而所述底侧翼142A、143A和144A、所述底壳体141A和所述底中柱部122A形成一底导磁腔102A。从而，所述顶导磁腔101A和所述底导磁腔102A形成了所述导磁腔100A。

如图13所示，所述高功率动能自生电装置的一线圈30A设置于所述导磁腔体10A的所述导磁腔100A内并套装在所述中柱12A上。所述顶半腔体壳11A的三个所述顶侧翼112A、113A和114A和所述顶壳体111A以及所述底半腔体壳 14A的三个所述底侧翼142A、143A和144A和所述底壳体141A包裹了所述线圈30A的四周，减少了漏磁。

如图14所示，所述高功率动能自生电装置的一磁组20A的结构和本发明的优选实施例中的所述磁组20的结构相似，所述磁组20A包括一顶导磁件21A、一底导磁件22A和一永磁件23A并形成一磁间隙24A，所述永磁件23A设置于所述顶导磁件21A和所述底导磁件22A之间。所述顶导磁件21A和所述底导磁件22A的一端置于所述导磁腔100A的内部。在外力的作用下，所述顶导磁件 21A和所述底导磁件22A交替与所述中柱12A接触，并且分别与所述顶半腔体壳11A的所述顶壳体111A向外延伸的一顶沿1110A和所述底壳体141A向外延伸的一底沿1410A抵触，使穿过所述线圈30A的磁感线的方向发生变化，从而在所述线圈30A中产生感生电流。本领域的技术人员可以理解的是，本发明的这个实施例中的所述高功率动能自生电装置的发电的工作原理和本发明的上述优选实施例中的相同。

如图15和图16展示了所述高功率动能自生电装置的一摆动支架40A连接于所述磁组20A进行发电。也就是说，所述摆动支架40A固定所述磁组20A，使所述磁组20A在磁间隙范围内分别与所述顶半腔体壳11A的所述顶沿1110A、所述中柱12A、所述顶半腔体壳11A的所述底沿1410A交替抵接。

具体地，所述摆动支架40A包括一支架基体42A、一摆动臂组43A和一磁组固定臂组46A。所述高功率动能自生电装置还包括一驱动件44A。所述驱动件 44A一体成型连接于所述摆动支架40A，具体地，所述驱动件44A一体成型连接于所述支架基体42A。所述磁组固定臂组46A从所述支架基体42A的两端各自向外延伸并和所述支架基体42A形成一磁组固定槽402A。所述磁组20A的所述顶导磁件21A、所述底导磁件22A和所述永磁件23A相互连接后设置于所述磁组固定槽402A内。所述摆动臂组43A从各所述磁组固定臂组46A向外延伸并在末端各自形成一支架卡槽431A。所述摆动臂组43A内形成一导磁腔体固定槽403A，以用于容纳所述导磁腔体10A。

所述高功率动能自生电装置还包括一固定套50A，用于固定所述顶半腔体壳 11A和所述底半腔体壳14A以及所述线圈30A。所述固定套50A具有一开口 500A，所述导磁腔体10A和所述线圈30A能够从所述开口500A放置于所述固定套50A内。所述固定套50A与所述开口500A相对的一侧面501A上具有一顶沿开槽5011A、一中柱开槽5012A和一底沿开槽5013A，所述导磁腔体10A的所述顶沿1110A能够从所述顶沿开槽5011A内延伸出来，并与所述顶导磁件21A 的一体向外延伸出的一顶导磁件抵接端211A相抵接。所述中柱12A的一端能够从所述中柱开槽5012A内延伸出来，并与所述永磁件23A相抵接。所述导磁腔体10A的所述底沿1410A能够从所述底沿开槽5013A内延伸出来，并与所述底导磁件22A的一体向外延伸出的一底导磁件抵接端221A相抵接。从而，所述导磁腔体10A和所述线圈30A能够固定于所述固定套500A内，并且所述导磁腔体10A能够与所述磁组20A相抵接。可以理解的是，所述顶导磁件21A和所述底导磁件22A的一体向外延伸出的抵接端211A和221A相对于所述永磁件23A的两侧部分可以有减小的间距，如图14中所示，当然此形状只作为举例而不限制本发明。

所述固定套500A的另外两个侧边502A和503A分别具有一支架转轴5020A 和5030A，所述摆动支架40A的所述支架卡槽431A能够相匹配地卡在所述支架转轴5020A和5030A上，从而使所述摆动支架40A以所述支架转轴5020A和 5030A作上下微幅摆动，从而所述摆动支架40A带动所述磁组20A与所述导磁腔体10A的所述顶沿1110A、所述底沿1410A及所述中柱12A交替抵接。

所述摆动支架40A可枢转地设置于所述固定套50A，其具体连接结构可以不限于上述支架转轴和所述支架卡槽的方式。所述摆动支架40A相对于所述固定套50A枢转地移动时，所述磁组20A被驱动而使其导磁件交替地接触所述中柱 12A，从而使所述线圈30A产生感生电流。

也就是说，如图16所示，所述线圈30A设置于所述导磁腔体10A的所述导磁腔100A内并套装在所述中柱12A上，所述摆动支架40A将所述磁组20A设置于所述磁组固定槽402A内，所述驱动件44A组装或一体成型连接于所述摆动支架40A，从而所述驱动件44A的摆动能够使所述磁组20A进行上下摆动的位移变化，从而所述线圈30A内产生感生动势。本领域的技术人员可以理解的是，在这个实施例中，发电原理和本发明的上述优选实施例中的相同。

上述实施例中所述高功率动能自生电装置的装配步骤为：(1)将所述顶半腔体壳11A和所述底半腔体壳14A拼合形成所述导磁腔100A；(2)将所述线圈30A 套设于所述中柱12A上；(3)所述导磁腔体10A、所述线圈30A置于所述固定套 500A中；(4)分别将所述顶沿1110A、所述底沿1410A、所述中柱12A从所述固定套500A的三个所述开槽5011A、5012A和5013A中延伸出来，便于与所述磁组20A相抵接：(5)所述驱动件44A与所述摆动支架40A一体成型；(6)将所述顶导磁件21A、所述永磁件23A、所述底导磁件22A置于所述磁组固定槽402A中；(7)将所述摆动支架40A的两所述支架卡槽431A卡在所述支架转轴5020A 和5030A上，使所述摆动支架40A以所述支架转轴5020A和5030A为支点作上下微幅摆动，所述摆动支架40A带动所述磁组20A与所述导磁腔体10A的所述顶沿1110A、所述底沿1410A及所述中柱12A交替抵接。

如图17至图20所示为本发明的所述高功率动能自生电装置的另一实施例。主要是上述优选实施例中所述导磁腔体10的另一种变形实施方式。也就是说，上述优选实施例中所述导磁腔体10的一侧的导磁材料折弯形成本实施例中的一导磁腔体10B的一中柱12B。这种结构易于制造，有利于降低生产的成本。

具体地，如图17至20所示，所述高功率动能自生电装置包括一导磁腔体10B、一磁组20B和一线圈30B。所述线圈30B设置于所述导磁腔体10B形成的一导磁腔100B内，所述磁组20B在导磁腔体10B的一侧面进行上下运动，从而将机械动能转化为电能。所述导磁腔体10B的一顶壳11B一端向外延伸形成一顶沿 111B，另一端向外并向下延伸形成一中柱12B，也就是说，所述中柱12B延伸于所述顶壳11B的一端，并与所述顶壳11B平行相对，且与所述导磁腔体10B 的两侧翼13B之间留有空隙，以供所述线圈30B套设于所述中柱12B上。本领域的技术人员可以理解的是，本实施例中的所述高功率动能自生电装置的发电的工作原理和本发明的优选实施例的相同。

如图21A和21B所示为本发明的所述高功率动能自生电装置的上述实施例中12B的另一个变形实施方式，也即是说，所述高功率动能自生电装置的一导磁腔体10BB的一底壳14BB一端向外延伸形成一底沿141BB，另一端向外并向上延伸形成一中柱12BB，也就是说，所述中柱12BB延伸于所述底壳14BB的一端，并与所述底壳14BB平行相对，且与所述导磁腔体10BB的两侧翼13BB 之间留有空隙，以供所述线圈30BB套设于所述中柱12BB上。

所述高功率动能自生电装置的一磁组20BB进一步地包括一顶导磁件21BB、一底导磁件22BB和一永磁件23BB，所述永磁件23BB设置于所述顶导磁件21BB 和所述底导磁件22BB之间。所述顶导磁件21BB的一端向外延伸形成一顶导磁件抵接端211BB，所述底导磁件22BB的一端向外延伸形成一底导磁件抵接端 221BB，所述顶导磁件抵接端211BB和所述底导磁件抵接端221BB能够置于所述导磁腔100BB的内部。所述顶导磁件抵接端211BB和所述底导磁件抵接端 221BB之间的宽度为磁间隙宽度。在外力的作用下，所述顶导磁件抵接端211BB 和所述底导磁件抵接端221BB交替与所述顶沿111BB和所述底沿141BB抵触，使穿过所述线圈30BB的磁感线的方向发生变化，从而在所述线圈30BB中产生感生电流。

本领域的技术人员可以理解的是，本实施例中的所述高功率动能自生电装置的发电的工作原理和本发明的优选实施例的相同。也就是说，如图21A的初始状态和图21B中所述磁组20BB运动后的抵接状态所示，在初始状态时，所述永磁件23BB的N极连接的所述顶导磁件抵接端211BB与所述中柱12BB相抵接，同时与所述永磁件23BB的S极连接的所述底导磁件抵接端221BB与所述底沿 141BB相抵接。此时磁感线为稳定状态，在所述线圈30BB中没有产生感生电流。如果将所述磁组20BB上移，使与所述顶导磁件抵接端211BB与所述顶沿111BB 相抵接。在移动的过程当中，穿过所述线圈30BB的磁感线的方向发生了改变，这个快速的变化使所述线圈30BB产生感生电流。

如图22至图23B所示为本发明的所述高功率动能自生电装置的另一实施例。所述高功能动能自生电装置包括一导磁腔体10C、两磁组20C和一线圈30C。所述线圈30C设置于所述导磁腔体10C形成的一导磁腔100C内，两个所述磁组 20C在导磁腔体10C的两侧面分别进行上下运动，从而将机械动能转化为电能，相当于两台发电机，能够产生较强的电能。

具体地，所述导磁腔体10C包括一顶壳11C、两延伸于所述顶壳11C的侧翼 13C、连接于所述两侧翼13C的一底壳14C、和一中柱12C。所述顶壳11C、所述侧翼13C和所述底壳14C共同形成具有两开口的导磁腔，且所述高功能动能自生电装置还包括两中柱固定架15C，两所述中柱固定架15C可以由非导磁性材料制成，并且能够闭合两开口后形成所述导磁腔100C。两所述中柱固定架15C 的中部均具有一中柱开槽151C，所述中柱12C的两端能够分别穿过两个中柱开槽151C，从而所述线圈30C套设于所述中柱12C后能够容置于所述导磁腔100C 内。值得一提的是，所述中柱的两端部分露出所述导磁腔100C。

所述高功能动能自生电装置还包括一磁组驱动装置，其实施为一摆动支架 40C并且包括两驱动件44C，其分别设置于所述摆动支架40C的两侧，所述摆动支架40C具有一导磁腔体固定槽403C和两个磁组固定槽402C以分别固定所述导磁腔体10C和两个所述磁组20C，从而所述导磁腔体槽401C中间的所述导磁腔体10C不动，通过所述摆动支架40C的摆动，控制两个所述磁组20C运动，产生较强的电能。

具体地，所述导磁腔体10C的两个所述侧翼13C上各有一轴支槽130C，所述摆动支架40C还包括设置于所述导磁腔体槽401C两对侧内表面的两支架转轴 45C，所述支架转轴45C各自匹配卡在两所述轴支槽130C内，从而所述摆动支架40C能够围绕所述支架转轴45C转动。可以理解的是，所述轴支槽130C和所述支架转轴45C的位置也可以相互替换。

更具体地，所述摆动支架40C进一步包括两磁组盖41C、两支架基体42C、一摆动臂组43C。各所述支架基体42C包括两支架基体片形成所述磁组固定槽 402C，所述摆动臂组43C从两所述支架基体42C向外延伸并和两所述支架基体 42C形成所述导磁腔体固定槽403C，从而所述导磁腔体10C能够容置于所述导磁腔体固定槽403C内。两所述支架转轴45C分别设置于两所述摆动臂组43C内表面上。

各所述磁组20C分别设置于两所述磁组盖41C形成的一组盖凹槽401C内，各所述磁组盖41C设置于各所述磁组固定槽402C内，从而两所述磁组20C固定于所述摆动支架40C内。更具体地，两所述磁组盖41C各进一步包括一组盖基板412C和两组盖臂411C分别从所述组盖基板412C的两端向外延伸形成所述组盖凹槽401C。各所述磁组20C的所述顶导磁件21C、所述底导磁件22C和所述永磁件23C相互连接后设置于所述组盖凹槽401C内，各所述磁组盖41C设置于所述磁组固定槽402C内，进而将各所述磁组20C容置于各所述磁组固定槽402C内。各所述驱动件44C分别连接于两所述组盖基板412C。

也就是说，如图22所示，所述线圈30C设置于所述导磁腔体10C的所述导磁腔100C内并套装在所述中柱12C上，所述摆动支架40C的两个所述磁组盖 41C分别将两个所述磁组20C设置于各所述磁组固定槽402C内，两所述驱动件 44C连接于所述摆动支架40C的两所述磁组盖41C，从而两所述驱动件44C能够使两所述磁组20C进行上下摆动的位移变化，从而所述线圈30C内产生相同参数下两倍的感生动势。

各所述磁组20C进一步地包括一顶导磁件21C、一底导磁件22C和一永磁件 23C，所述永磁件23C设置于所述顶导磁件21C和所述底导磁件22C之间。所述顶导磁件21C和所述底导磁件22C的一端置于所述导磁腔100C的内部。所述顶导磁件21C和所述底导磁件22C之间的宽度为磁间隙宽度，所述中柱12C两端分别延伸进入两个所述磁组20C的所述顶导磁件21C和所述底导磁件22C之间的磁间隙24C。在外力的作用下，所述顶导磁件21C和所述底导磁件22C交替与所述导磁外壳11C的一顶沿111C和一底沿112C抵触，所述中柱12C两端交替地接触各个所述磁组20C的所述顶导磁件21C和所述底导磁件22C，使穿过所述线圈30C的磁感线的方向发生变化，从而在所述线圈30C中产生感生电流。值得一提的是，在一个位置，所述中柱12C的两端分别接触一个所述磁组20C 的所述顶导磁件21C和另一个所述磁组20C的所述底导磁件22C，而在被驱动至另一位置后，所述中柱12C的两端分别接触一个所述磁组20C的所述底导磁件22C和另一个所述磁组20C的所述顶导磁件21C。

如图23A和图23B所示为本实施例中所述高功率动能自生电装置的工作原理。其中通过环绕在导磁腔的左右摆动，会有两种不同的抵接状态，通过抵接状态的切换，改变了穿过线圈的磁感线的方向，从而在线圈中产生感生电动势。

更具体地，为了更清楚地说明工作原理，两所述磁组20C在图23A和图23B 中被标示为左侧的磁组202C和右侧的磁组201C。相应地，左侧磁组202C的各部件被标示为顶导磁件2021C、一底导磁件2022C和一永磁件2023C，右侧磁组 201C的各部件被标示为顶导磁件2011C、一底导磁件2012C和一永磁件2013C。相应地，所述中柱12C的两端被标示为122C和121C。相应地，所述顶壳11C 的两顶沿111C被标示为1112C和1111C，所述底壳14C的两底沿141C被标示为1412C和1411C。

如图23A所示为假定的初始状态，在初始状态左高右低时，左侧的所述顶导磁件2021C连接于所述永磁件2023C的N极，所述顶导磁件2021C与所述顶沿 1112C相抵接。所述底导磁件2022C连接于所述永磁件2023C的S极，所述底导磁件2022C与所述中柱122C相抵接，此时左侧磁感线的方向可看作为从所述永磁件2023C的N极到所述永磁件2023C的S极，即磁感线的方向为由所述顶沿1112C至所述中柱122C；相应地，右侧的所述永磁件2013C的N极连接的所述顶导磁件2011C与所述中柱121C相抵接，同时与所述永磁件2013C的S极连接的所述底导磁件2012C与所述底沿1411C相抵接。此时右侧磁感线的方向可看作为从所述永磁件2013C的N极到所述永磁件2013C的S极，即右侧磁感线的方向为由所述底沿1411C至所述中柱122C右侧。同时，所述中柱12C内的磁感线方向为从所述中柱右端121C至左端中柱122C。在假定的初始状态，磁感线为稳定状态，在线圈30C中没有产生感生电流。可以理解的是，所述永磁件2023C 的N极和S极的布置只作为举例，在另外的变形实施方案中，也可以是S极在顶侧而N极在底侧。

如图23B所示，如果利用所述驱动件44C将所述磁组202C沿图中的实线的箭头方向下移，同时右侧所述磁组201C沿图中的实线箭头方向上移，左侧磁组 202C中，所述顶导磁件2021C与所述中柱122C相抵接，同时所述底导磁件2022C 与所述底沿1412C相抵接。右侧磁组201C中，所述顶导磁件2011C与所述顶沿2011C相抵接，同时所述底导磁件2012C与所述中柱121C相抵接。在移动的过程当中，穿过所述线圈30C的磁感线的方向发生了改变，这个快速的变化使所述线圈30C产生感生电流。

因此，通过所述摆动支架40C环绕在所述导磁腔体10C的左右摆动，会有两所述磁组20C的两种不同的抵接状态。通过抵接状态的切换，改变了穿过所述线圈30C的磁感线的方向，从而在所述线圈30C中产生较强的感生电动势。而且由于有两个所述磁组20C，在相同参数设定下，与本发明的优选实施例相比，本实施例相当于两台发电装置，产生较强的电能。

相应地，本发明的这个实施例提供的自生电方法，包括如下步骤：

当有外力作用于所述磁组驱动装置时，其被驱动移动，使设置于所述磁组驱动装置的两个所述磁组20C的所述顶导磁件21C和所述底导磁件22C分别交替地接触位于所述导磁腔体10C内的所述中柱12C的两端，使环绕于所述中柱12C 并且位于所述导磁腔体10C内的所述线圈30C中产生感生电流以产生电能。相应地，在这个实施例中，所述磁组驱动装置实施为一摆动支架40C，从而所述摆动支架40C外力作用而相对于所述导磁腔体10C枢转，从而使所述磁组20C产生位移。可以理解的是，在另外的实施例中，也可以是所述摆动支架40C固定而所述导磁腔体10C被驱动移动，从而使环绕于所述中柱12C并且位于所述导磁腔体10C内的所述线圈30C中产生感生电流以产生电能。

进一步地，所述摆动支架40C的两所述驱动件44C被分别驱动而促使所述摆动支架产生枢转运动，从而位于所述摆动支架40C内的两个所述磁组20C同步移动。例如将图23A状态中的自生电装置的左侧的可以实施为一弹片的所述驱动件44向下按压，左侧的所述磁组20C向下摆动，而右侧的所述磁组20C向上摆动，从而使所述中柱12C的两端分别接触不同的导磁件而使环绕于所述中柱 12C的所述线圈30C产生感生电流。将图23B状态中的自生电装置的右侧的可以实施为一弹片的所述驱动件44C向下按压，右侧的所述磁组20C向下摆动，而左侧的所述磁组20C向上摆动，从而使所述中柱12C的的两端分别接触不同的导磁件而使环绕于所述中柱12C的所述线圈30C产生另外一次感生电流。

如图24至图30B所示为本发明的一高功率动能自生电装置的另一实施方式，所述高功率动能自生电装置把导磁材料分别做成顶磁封闭盖、底磁封闭盖；将永磁件、线圈及中柱等发电部件容置在内，以达到最大的磁能利用率及获得最小的体积。所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖可以采用导磁材料上下合盖式的方法形成可拆卸结构；也可以是一体成型，然后折叠和弯曲以将所述永磁件、所述线圈及所述中柱等发电部件容置在内，从而形成不可拆卸结构。

具体地，如图24所示为本发明的这个实施例的所述高功率动能自生电装置的立体示意图。所述高功率动能自生电装置包括一导磁腔体10D、一永磁件23D 和一线圈30D。所述线圈30D设置于所述导磁腔体10D形成的一导磁腔100D 内，所述永磁件23D设置于所述导磁腔100D内。

更具体地，如图25所示，所述导磁腔体10D包括一导磁外壳11D和一中柱 12D，所述导磁外壳11D进一步包括一顶磁封闭盖115D、一底磁封闭盖116D 和一固持件117D，所述固持件117D，可以实施为一夹持片，能够将所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D夹持在其内，从而形成所述导磁腔100D。所述导磁腔100D能够将所述永磁件23D、所述中柱12D以及所述线圈30D容置在内。也就是说，所述线圈30D设置于所述导磁外壳11D的内部，即所述导磁腔100D内，并设置在所述中柱12D周围。

所述高功率动能自生电装置还包括一线圈骨架60D，所述线圈骨架60D的外周缠绕有所述线圈30D。在本发明的这个实施例中，所述线圈骨架60D、所述线圈30D和所述中柱12D能够被定义为一线圈组件，所述线圈组件和所述永磁件 23D被所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D所形成的所述导磁腔体 10D闭合在内部，形成一个整体。其中，所述中柱12D能够受力后摆动。在图中示意的这个实施例中，所述线圈30D设置于所述线圈骨架60D，而所述线圈骨架60D设置于所述中柱12D周围，从而使得所述线圈30D环绕于所述中柱 12D。可以理解的是，在另外的变形实施例中，所述线圈30D也可以直接缠绕于所述中柱12D，并且利用支撑结构使得所述中柱12D能够被驱动而产生枢转即可。

值得一提的是，如图25至图26C所示，其中，图26B为图26A的A-A剖面图，图26C为图26A的B-B剖面图。所述固持件117D包括两夹片板1171D和一夹片连接板1172D延伸于两所述夹片板1171D之间，并形成一夹片槽1170D。具有所述夹片槽1170D的所述固持件117D能够将所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D在其内，保持所述导磁腔100D的闭合性。可以理解的是，具有上述两夹片板1171D和夹片连接板1172D的所述固持件117D的结构只作为举例而并不限制本发明，本领域技术人员可以想到其他能够将所述顶磁封闭盖 115D和所述底磁封闭盖116D限位夹持的替换结构，如一限位套，套设于所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D。

在这个优选实施例中，为了增强稳定性，两所述夹片板1171D具有夹片固定孔1173D或固定凸点，相应地，所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D 各具有相匹配的夹片固定凸点或固定孔1150D和1160D。从而各所述夹片固定点被固定在各所述夹片固定孔内时，所述固持件117D和所述顶磁封闭盖115D 以及所述底磁封闭盖116D不会发生相对的位移，进而保持所述导磁腔体10D 的相对封闭性，减少了漏磁情况的发生。

在本发明的这个实施例中，所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D 两侧边缘之间构成磁间隙118D，所述永磁件23D被夹持在所述顶磁封闭盖115D 和所述底磁封闭盖116D之间。所述中柱12D被所述线圈骨架60D夹持后被所述线圈30D所套设。由于所述线圈骨架60D包括有一顶线圈骨架61D、一底线圈骨架62D以及一对骨架支点63D设置于所述顶线圈骨架61D和所述底线圈骨架62D支架之间，所述中柱12D能够以所述骨架支点63D为摆动支点在磁间隙之间进行摆动，交替地与所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D的边缘抵触，从而使所述线圈内通过的磁场方向发生变化，进而产生感生电流。

如图27所示，为了保持所述导磁腔体10D的相对封闭性的同时，所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D两侧边缘之间形成磁间隙118D。更具体地，所述顶磁封闭盖115D的边沿向下延伸形成两上闭合抵接端和两顶中柱抵接端 1151D、1152D。相应地，所述底磁封闭盖116D向上延伸形成两下闭合抵接端和两底中柱抵接端1161D、1162D。当所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖 116D被所述固持件117D夹持时，两所述上闭合抵接端和两所述下闭合抵接端紧密贴合，形成所述导磁腔体10D的两密封侧壁。在两密封侧壁的内侧设置有所述永磁件23D。而所述顶中柱抵接端1151D和所述底中柱抵接端1161D之间留有空隙，相应地，所述顶中柱抵接端1152D和所述底中柱抵接端1162D之间也留有空隙，从而在所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D两侧边缘之间分别形成了磁间隙118D。

所述高功率动能自生电装置还包括至少一驱动件44D，其连接于所述中柱 12D的端部。例如，在本发明的这个实施例中，设置有两个所述驱动件44D分别连接于所述中柱12D伸出所述导磁腔体10D的两端，并且分别实施为一弹片。从而，当所述驱动件44D受力摆动时，所述中柱12D的两端被带动进行上下摆动，交替地与所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D接触。为了实现所述中柱12D能够更平稳地摆动，如图28A和图28B所示，更具体地，所述一对骨架支点63D包括一顶支点631D和一底支点632D。所述顶支点631D设置于所述顶线圈骨架61D的内侧中间位置，所述底支点632D设置于所述底线圈骨架 62D的内侧中间位置。其中所谓的内侧定义为与所述中柱12D相对的一侧。从而，在本发明的这个实施例中，所述线圈骨架60D包括所述顶线圈骨架61D和所述底线圈骨架62D，并将所述中柱12D夹持在中间，便于所述中柱12D在所述线圈骨架60D中间位置的所述骨架支点63D为中心微幅摆动。

可以理解的是，所述高功率动能自生电装置可以具有单个所述驱动件44D，并且可以实施为弹片，这时所述骨架支点63D可以设于所述线圈骨架的内侧中间位置或偏离中间的位置，或者可以所述骨架支点63D设置在所述线圈骨架的一侧，而所述驱动件设置在另一侧并且能够被驱动而摆动。

值得一提的是，所述中柱12D贯穿所述线圈骨架60D后，导线在所述线圈骨架60D的外周缠绕100～1200圈而形成所述线圈30D。之后，将所述线圈30D 的两端分别连接于所述线圈骨架60D两端的两引线柱64D上，能够方便所述高功率自发电装置焊接到电子产品的电路板上。

值得一提的是，如图29所示，所述中柱12D可以在所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D之间，以所述线圈骨架60D的所述顶支点631D和所述底支点632D为轴心，微幅摆动。其中，优选地，摆动角度的范围在数值上可以是 1～10度。优选地，所述中柱12D在所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖 116D之间的摆动间隙范围在数值上为0.1mm～8mm。

值得一提的是，所述高功率动能自生电装置还包括多个连接件如铆钉16D，各所述铆钉16D能够将所述中柱12D的两端分别和两所述驱动件44D连接起来，从而所述驱动件44D受力摆动时，所述中柱12D也能够被所述驱动件44D带动而发生微幅摆动。

如图30A和图30B所示揭露了所述高功率动能自生电装置的工作原理。其中图中的带有箭头的虚线表示为磁感线的传导方向。如图30A所示为假定的初始状态，所述中柱12D与所述上底磁封闭盖115D、116D的抵接状态为：所述中柱12D左侧与所述顶中柱抵接端1152D抵接，所述中柱12D右侧与所述底中柱抵接端1161D抵接端抵接。此时，如图30A中的箭头方向所示，磁感线的方向为由左至右穿过所述线圈30D，所述中柱12D为保持静止状态，所述线圈 30D中没有产生感生电流。

进一步地，如图30B所示，沿箭头方向推动所述驱动件44D，如左侧的所述驱动件44D被按压时，使所述中柱12D与所述顶和底磁封闭盖115D、116D的抵接状态发生改变，图30B中的抵接状态为：所述中柱12D的左侧与所述底中柱抵接端1162D相抵接，所述中柱12D的右侧与所述顶中柱抵接端1151D相抵接。如箭头方向，磁感线的方向变为由右至左穿过所述线圈30D，磁感线的方向发生反向，在磁感线突变的过程中使线圈所述30D产生感生电流。这里的所述驱动件44D的作用是用来储蓄势能，加速所述中柱12D的摆动速度，从而使感生能量更大。

值得一提的是，在本发明的这个实施例中，当所述高功率动能自生电装置的所述导磁腔体10D被实施为本实施例中的所述顶磁封闭盖和所述底磁封闭盖 115D、116D的半闭合状态的结构时，所述线圈30D受到的磁感线的影响最大。且这种结构的漏磁较小，因此所述高功率动能自生电装置的生电效率相对较高，能量强。

相应地，在本发明的这个实施例的自生电方法，包括如下步骤：

驱动所述中柱12D相对于所述线圈骨架60D的一对相对的骨架支架631D和 632D枢转地移动，所述中柱12D的两端分别交替地接触位于所述永磁件23D两端的所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D，从而使穿过环绕于所述线圈骨架60D的所述线圈30D的磁感线的方向变化以使所述线圈30D产生感生电流。

可以理解的是，所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D夹持所述永磁件23D，并且在两侧分别具有间隔而形成所述磁隙118D，所述中柱12D到达两个极点位置时，都呈倾斜状态，并且一端接触所述底磁封闭盖116D时，另一端接触所述顶磁封闭盖115D；而该一端接触所述顶磁封闭盖115D时，相反的该另一端接触所述底磁封闭盖116D。

所述中柱12D的两端分别连接有所述驱动件44D，这样所述生电方法，还包括步骤：驱动一个所述驱动件44D，从而使所述中柱12D枢转以使穿过所述线圈30D的磁感线的方向变化以使所述线圈30D产生一次感生电流；以及驱动另一个所述驱动件44D，从而使所述中柱12D反方向枢转以使穿过所述线圈30D 的磁感线的方向变化以使所述线圈30D产生另一次感生电流。

可以理解的是，在这个实施例中，所述线圈30D和所述永磁件23D位于所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D形成的导磁腔100D内，并且所述顶磁封闭盖115D和所述底磁封闭盖116D分别位于所述永磁件23D的两侧从而形成两导磁件。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (12)

1.一高功率动能自生电装置，其特征在于，包括：

一磁组，所述磁组形成有一磁间隙；

一导磁腔体，所述导磁腔体和所述磁组形成封闭的一导磁腔，所述导磁腔体包括设置于所述导磁腔内的一中柱，其中所述中柱延伸进入所述磁间隙；

一线圈，所述线圈于所述导磁腔内被环绕设置于所述中柱；以及

一摆动支架，其中所述摆动支架可枢转地连接于所述导磁腔体，所述磁组被设置于所述摆动支架，当所述摆动支架于所述导磁腔体被枢转时，所述磁组被维持与所述摆动支架同步位移而使得所述磁组与所述导磁腔体的所述中柱产生相对位移，从而于所述线圈内产生一感应电流。

2.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置，其中所述导磁腔体和所述摆动支架通过至少一轴孔和至少一转动轴相配合，从而形成所述摆动支架可枢转地连接于所述导磁腔体的状态。

3.根据权利要求2所述的高功率动能自生电装置，其中所述导磁腔体进一步包括一导磁外壳，所述导磁外壳具有至少一所述轴孔，其中所述摆动支架包括一摆动臂组，所述摆动臂组具有至少一所述转动轴，其中各所述转动轴被设置于相应的各所述轴孔内，从而形成所述摆动支架可枢转地连接于所述导磁腔体的状态。

4.根据权利要求2所述的高功率动能自生电装置，其中所述导磁腔体进一步包括一导磁外壳，所述导磁外壳具有至少一所述转动轴，其中所述摆动支架包括一摆动臂组，所述摆动臂组具有至少一所述轴孔，其中各所述转动轴被设置于相应的各所述轴孔内，从而形成所述摆动支架可枢转地连接于所述导磁腔体的状态。

5.根据权利要求3或4所述的高功率动能自生电装置，其中所述导磁外壳与所述中柱相组装或一体成型，所述导磁外壳具有六个侧面，六个所述侧面之一具有一开口以作为所述磁组的封口，其他五个所述侧面为导磁材料屏蔽。

6.根据权利要求5所述的高功率动能自生电装置，其中所述摆动支架进一步包括至少一支架基体，其中所述摆动臂组从所述支架基体向外延伸并和所述支架基体形成一导磁腔体固定槽，其中所述导磁腔体容置于所述导磁腔体固定槽内。

7.根据权利要求6所述的高功率动能自生电装置，其中所述支架基体包括两支架基体片，并于两所述支架基体片之间形成一磁组固定槽，其中所述磁组被设置于所述磁组固定槽以形成所述磁组被设置于所述摆动支架的状态。

8.根据权利要求7所述的高功率动能自生电装置，其中所述摆动支架进一步包括一磁组盖，所述磁组盖被设置于所述磁组固定槽内并形成有一组盖凹槽，其中所述磁组被设置于所述组盖凹槽内，从而所述磁组被固定于所述摆动支架内。

9.根据权利要求8所述的高功率动能自生电装置，其中所述磁组盖进一步包括一组盖基板和两组盖臂，其中两所述组盖臂分别自所述组盖基板的两端向外延伸形成所述组盖凹槽。

10.根据权利要求9所述的高功率动能自生电装置，其中所述磁组包括一顶导磁件，一底导磁件，以及一永磁件，其中所述永磁件被设置于所述顶导磁件和所述底导磁件之间，所述顶导磁件和所述底导磁件各自具有相对于所述永磁件凸出的部分，以此于所述凸出的部分之间形成所述磁间隙。

11.根据权利要求10所述的高功率动能自生电装置，其中所述组盖基板内侧形成有凸起，所述顶导磁件和所述底导磁件在面向所述组盖基板的那一侧还形成有一限位间隙，其中所述凸起进入所述限位间隙，以增强所述磁组的限位作用。

12.根据权利要求11所述的高功率动能自生电装置，其中所述摆动支架进一步包括一驱动件，其中所述驱动件连接于所述磁组盖，当所述驱动件被驱动时，所述摆动支架产生枢转运动而使得所述磁组同步位移。

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