CN112311188A - 一种滚动球磁正交感应发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电设备领域，尤其涉及一种滚动球磁正交感应发电装置，其包括用于发电的感生发电器和用于驱动感应盒运动的运动台；所述感生发电器，包括感应盒、两组线圈和球形磁铁；球形磁铁置于感应盒内，两组线圈相互垂直地贴紧绕制于感应盒外壁，两组线圈串联，当感应盒处于运动状态时，球形磁铁在感应盒内发生运动，使得线圈感应出电流进行发电。本发明提供一种滚动球磁正交感应发电装置，用于发电，结构简单、发电效果好。

Description

一种滚动球磁正交感应发电装置

技术领域

本发明涉及发电设备领域，尤其涉及一种滚动球磁正交感应发电装置。

背景技术

大部分的电池采用无法持续使用，无论是传统的液体电池还是全固态电池，多数为消耗品，无法持续使用；或者车体蓄电池电量在耗尽情况下需要停车置换或充电，充电无法在行车中实施，为解决此问题，需对电池或供电设备进行充电；

磁感应强度与垂直磁场方向的面积分量的乘积，称为穿过这个面积的磁通量。基于电磁感应基本原理，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生；因此，可以根据此原理提供一种滚动球磁正交感应发电装置解决上述技术问题。

受路况影响车辆行驶中一般难免会发生颠簸、倾斜或非匀速运动，可以根据上述电磁感应原理提供一种滚动球磁正交感应发电装置，将此类动能加以利用后转换成电能，可在某种程度上解决车辆绿色能源的浪费问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种滚动球磁正交感应发电装置，用于发电，结构简单。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种滚动球磁正交感应发电装置，包括用于发电的感生发电器和用于驱动感应盒运动的运动台；所述感生发电器，包括感应盒、两组线圈和球形磁铁；球形磁铁置于感应盒内，两组线圈相互垂直地贴紧绕制于感应盒外壁，两组线圈串联，当感应盒处于运动状态时，球形磁铁在感应盒内发生运动，使得线圈感应出电流进行发电。

按以上方案，所述感应盒内腔固定设有若干圆柱体碰旋柱，相邻圆柱体碰旋柱的间距大于球形磁铁直径；设置了圆柱体碰旋柱，球形磁铁与之发生碰撞后，球形磁铁旋转速率增加，导致闭合线圈内磁通量的变化率增加，以提高发电量。

按以上方案，所述圆柱体碰旋柱表面采用胶皮材质，以增加球形磁铁旋转驱动力，从而增加旋转速率使得线圈能感应出更大的电流。

按以上方案，所述感应盒内壁表面光滑，以降低球形磁铁的碰撞能耗，球形磁铁与内壁碰撞时，减小旋动摩擦损耗，球形磁铁在内壁滑动时，减小滚动摩擦损耗。

按以上方案，所述感应盒内壁采用刚性材料，材料的刚性可用弹性模量衡量，弹性模量越大，说明其刚性越强，碰撞力峰值出现越早，接触时间越短，恢复系数越大，即碰撞后能量的损失越小。

按以上方案，所述刚性材料可采用纤维增强陶瓷基复合材料；纤维增强陶瓷基复合材料绝缘，刚性很大，能量损耗很小，陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料，陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷；这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效；而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法，纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。

按以上方案，所述运动台可左右两侧或前后两侧倾斜摆动，也可以几何中心为基点向四周晃动；运动台用于驱动感应盒产生变速、颠簸、摇晃等运动状态；当感应盒处于变速、颠簸、摇晃等运动状态时，球形磁铁在感应盒内发生运动，从而使得线圈感应出电流。

本发明具有如下有益效果：采用两组线圈正交绕制于感应盒外壁，因而球形磁铁的运动方向与两组线圈均平行的现象不会发生，球形磁铁在感应盒内发生运动，磁力线的方向发生变化，磁感应强度在线圈面法线方向的分量发生变化，因而造成线圈的磁通量发生变化，线圈感应出电流，从而保证了只要运动即可生电，结构简单，发电效果好。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构示意图；

图2为本实施例中感生发电器的结构示意图；

图3为本实施例中感应盒和两组线圈的结构示意图；

图4为本实施例中第一组线圈绕于感应盒的结构示意图；

图5为本实施例中第二组线圈绕于感应盒的结构示意图

图6为本实施例中感应盒的结构示意图。

附图标记：1、感生发电器；101、感应盒；102、两组线圈；102a、第一组线圈；102b、第二组线圈；103、球形磁铁；104、圆柱体碰旋柱；2、运动台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

请参考图1至图6，本发明包括用于发电的感生发电器1和用于驱动感生发电器1运动的运动台2；感生发电器1包括感应盒101、两组线圈102和球形磁铁103；球形磁铁103置于感应盒101内，两组线圈102相互垂直地贴紧绕制于感应盒101外壁，两组线圈102串联，当感应盒101处于运动状态时，球形磁铁103在感应盒101内发生运动，使得线圈感应出电流进行发电。

结合图2和图6，感应盒101内壁采用刚性材料且表面光滑，以降低球形磁铁103的碰撞能耗，刚性材料可采用纤维增强陶瓷基复合材料；感应盒101内腔固定设有若干圆柱体碰旋柱104，相邻圆柱体碰旋柱104的间距大于球形磁铁103直径；圆柱体碰旋柱104表面采用胶皮以增加球形磁铁103与其碰撞后的旋转速度。当感应盒101处于变速、颠簸、摇晃等运动状态时，球形磁铁103在感应盒101内发生运动，从而使得线圈感应出一定的电流；由于设置了若干圆柱体碰旋柱104，球形磁铁103与圆柱体碰旋柱104发生碰撞且方向不经过碰旋柱中轴的概率很大，此时其表面胶皮会使其加速旋转，从而使得线圈能感应出更大的电流；若不旋转的球形磁铁103经过碰旋柱中轴与之碰撞(低概率事件)，则球形磁铁103的撞击方向与碰旋柱的切面垂直，其结果是球形磁铁103反向回弹，仍不旋转；若旋转的球形磁铁103经过碰旋柱中轴与之碰撞，摩檫力会导致旋转速度减小(低概率事件)。圆柱体碰旋柱104碰旋柱表面材料表面采用薄型胶皮材质。

参阅图3，两组线圈102包括第一组线圈102a和相对于第一组线圈102a正交绕制的第二组线圈102b，本实施例中，将两组线圈102在图3中的A点串联，B点为两组线圈102的接线端，用于连接至存电器电路，最后将直流电存储于蓄电池。

参阅图1，运动台2固定于车辆，用于驱动感应盒101产生变速、颠簸、摇晃等运动状态，运动台2可左右两侧或前后两侧倾斜摆动，也可以几何中心为基点向四周晃动；当感应盒101处于变速、颠簸、摇晃等运动状态时，球形磁铁103在感应盒101内发生运动，从而使得线圈感应出电流。本实施中，运动台2可采用上海赢浩机电设备有限公司生产的六自由度运动平台。在其他实施方式中，运动台2也可采用其他现有的运动驱动装置，只需使感应盒101产生运动状态即可，在此不做赘述。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种滚动球磁正交感应发电装置，其特征在于：包括用于发电的感生发电器(1)和用于驱动感生发电器(1)运动的运动台(2)；

所述感生发电器(1)，包括感应盒(101)、两组线圈(102)和球形磁铁(103)；球形磁铁(103)置于感应盒(101)内，两组线圈(102)相互垂直地贴紧绕制于感应盒(101)外壁，两组线圈(102)串联，当感应盒(101)处于运动状态时，球形磁铁(103)在感应盒(101)内发生运动，使得两组线圈(102)感应出电流进行发电。

2.根据权利要求1所述的滚动球磁正交感应发电装置，其特征在于：所述感应盒(101)内腔固定设有若干圆柱体碰旋柱(104)，相邻圆柱体碰旋柱(104)的间距大于球形磁铁(103)直径。

3.根据权利要求2所述的滚动球磁正交感应发电装置，其特征在于：所述圆柱体碰旋柱(104)表面采用薄型胶皮材质。

4.根据权利要求1所述的滚动球磁正交感应发电装置，其特征在于：所述感应盒(101)内壁表面光滑。

5.根据权利要求1所述的滚动球磁正交感应发电装置，其特征在于：所述感应盒(101)内壁采用刚性材料。

6.根据权利要求5所述的滚动球磁正交感应发电装置，其特征在于：所述刚性材料可采用纤维增强陶瓷基复合材料。

7.根据权利要求1所述的滚动球磁正交感应发电装置，其特征在于：所述运动台(2)可左右两侧或前后两侧倾斜摆动，也可以几何中心为基点向四周晃动。

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