CN112737274A - 一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,包括底座,所述底座的底部开设有S极永磁体安装槽,所述S极永磁体安装槽的内侧壁滑动紧密贴合有S极永磁体,所述底座的顶部开设有能量采集槽,所述能量采集槽的内侧壁固定连接有贴壁导线,所述能量采集槽的内侧壁滑动连接有液态金属,当该装置产生位移时,使得液态金属沿能量采集槽的内侧壁滑动,使得液态金属切割N极永磁体和S极永磁体产生的磁感线,进而产生电能,通过贴壁导线将电能引出经过信号电极和电流输出电极与储能电路连接,将产生的电能存储起来,该方式可以长期稳定工作,解决了传统装置的受环境限制等问题,能更好的将外界的能量转化为电能,节约了资源,保护了环境。

Description

一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置
技术领域
本发明涉及能量采集技术领域,尤其涉及一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置。
背景技术
能量收集是指将微弱的能量转化为电能,供给后端传感器使用;通常可利用的能量有微弱光能、微弱动能、热能等;电子器件所处的环境大多有很多可利用的能量(如其他器件产生的电磁场,震动,温度变化等),通过某种方式将这些能量转化为电能,通常供电给小电器件(如植入人体的耳蜗等);思想来源于转化自然界的机械能或太阳能为电能(水电站,光伏发电);如用身体热量给小电器装置供电,利用海洋洋流发电等;能量收集日益引起人们的关注,原因是世界各国在大力发展可再生能源,而且越来越小的电子系统可以通过越来越低的能量运行;例如:大型建筑物中用来监控房间温度的小装置可以利用建筑物自身的极微小振动来获得动力;能量收集技术应用于无线传感器网络理论上能够一劳永逸的解决传感器节点难以更换电池导致寿命有限的缺陷;例如给节点安装太阳能电池板,用太阳能给一个传感器节点供电;这样组成的网络称为能量收集无线传感器网络。
传统的能量采集装置,在供能时绝大多数会出现体积大寿命短、电池更换成本高甚至无法更换的问题,还会出现受环境限制等问题,因此传统的供能方式不足以支撑微型智能系统的发展,为此我们提出一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,包括底座,所述底座的底部开设有S极永磁体安装槽,所述S极永磁体安装槽的内侧壁滑动紧密贴合有S极永磁体,所述底座的顶部开设有能量采集槽,所述能量采集槽的内侧壁固定连接有贴壁导线,所述能量采集槽的内侧壁滑动连接有液态金属,所述底座的顶部固定连接有信号电极,所述底座的顶部固定连接有电流输出电极,所述底座的顶部固定连接有连接杆,所述连接杆的外侧壁贯穿滑动连接有密封圈,所述密封圈的顶部开设有N极永磁体安装槽,所述N极永磁体安装槽的内侧壁滑动紧密贴合有N极永磁体,所述N极永磁体的底部开设有凹槽,所述连接杆的侧壁贯穿开设有贯穿槽,所述贯穿槽的内侧壁底部固定连接有支撑杆,所述支撑杆的顶部紧密贴合有可拆卸安装机构,所述S极永磁体安装槽的外侧壁开设有定位机构。
优选地,所述可拆卸安装机构包括与支撑杆顶部紧密贴合的滑板,所述滑板的底部固定连接有转轴,所述转轴的外侧壁转动连接有定位杆,所述滑板的顶部固定连接有挤压弹簧,所述挤压弹簧的顶部固定连接有滑槽,所述滑板的顶部固定连接有推拉杆,所述滑板的外侧壁与滑槽的内侧壁滑动连接,所述定位杆的端部与N极永磁体安装槽的底部紧密贴合,所述推拉杆的外侧壁与连接杆的顶部贯穿滑动连接,所述滑槽开设在贯穿槽的顶部。
优选地,所述定位机构包括S极永磁体安装槽的外侧壁开设的圆形槽,所述圆形槽的内侧壁固定连接有复位弹簧,所述复位弹簧的端部固定连接有定位块,所述定位块的端部紧密贴合有定位槽,所述定位块的外侧壁与圆形槽的内侧壁滑动连接,所述定位槽开设在S极永磁体的外侧壁上。
优选地,所述能量采集槽为环形阵列设置,所述能量采集槽的数量为六个,所述信号电极为对称环形阵列设置,所述信号电极的数量为十二个,所述电流输出电极为对称环形阵列设置,所述电流输出电极的数量为十二个。
优选地,所述液态金属设置为圆柱形,所述液态金属的数量为六个,所述凹槽设置为圆形。
优选地,所述定位杆为阵列设置,所述定位杆的数量为四个,所述转轴为对称设置,所述转轴的数量为四个,所述滑板设置为圆形,所述滑槽设置为圆形。
优选地,所述复位弹簧为不锈钢材质,所述复位弹簧处于压缩状态。
优选地,所述定位块的端部设置为半圆形,所述定位槽的内侧壁设置为半圆形。
相比现有技术,本发明的有益效果为:
1、本发明通过能量采集槽、液态金属、信号电极、电流输出电极、S极永磁体、N极永磁体和贴壁导线的配合使用,当该装置产生位移时,使得液态金属沿能量采集槽的内侧壁滑动,使得液态金属切割N极永磁体和S极永磁体产生的磁感线,进而产生电能,通过贴壁导线将电能引出经过信号电极和电流输出电极与储能电路连接,将产生的电能存储起来,该方式可以长期稳定工作,解决了传统装置的受环境限制等问题,能更好的将外界的能量转化为电能,节约了资源,保护了环境。
2、本发明通过定位杆、转轴、滑板、挤压弹簧、推拉杆和滑槽的配合使用,在需要将该装置进行组合时,首先将密封圈放置在底座的顶部,这时向上提拉推拉杆带动滑板向上滑动,使得转轴带动定位杆向上移动,当N极永磁体安装槽的内侧壁底部与贯穿槽的内侧壁底部向齐平时,松开推拉杆,滑板将会在挤压弹簧的作用下使得定位杆向两侧打开,与滑槽的端部支撑杆的顶部以及滑板的底部形成夹紧状态,防止在使用过程中由于外界因素导致了底座和密封圈出现无法吻合的现象,使得装置内部元件无法长期平稳的工作,保证了装置内部元器件的稳定工作,操作简单快捷,节约了时间,提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置的正面立体结构示意图;
图2为本发明提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置的正面剖视结构示意图;
图3为本发明提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置的图2中A处放大结构示意图;
图4为本发明提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置的图2中B处放大结构示意图;
图5为本发明提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置的底座顶部俯视结构示意图;
图6为本发明提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置的密封圈顶部俯视结构示意图;
图7为本发明提出的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置的未安装磁铁时正面剖视结构示意图。
图中:1底座、2S极永磁体安装槽、3能量采集槽、4液态金属、5信号电极、6电流输出电极、7连接杆、8密封圈、9N极永磁体安装槽、10S极永磁体、11N极永磁体、12贯穿槽、13支撑杆、14定位杆、15转轴、16滑板、17挤压弹簧、18推拉杆、19滑槽、20凹槽、21圆形槽、22复位弹簧、23定位块、24定位槽、25贴壁导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-7,一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,包括底座1,底座1的底部开设有S极永磁体安装槽2,S极永磁体安装槽2的内侧壁滑动紧密贴合有S极永磁体10,底座1的顶部开设有能量采集槽3,能量采集槽3的内侧壁固定连接有贴壁导线25,能量采集槽3的内侧壁滑动连接有液态金属4,底座1的顶部固定连接有信号电极5,底座1的顶部固定连接有电流输出电极6,能量采集槽3为环形阵列设置,能量采集槽3的数量为六个,信号电极5为对称环形阵列设置,信号电极5的数量为十二个,电流输出电极6为对称环形阵列设置,电流输出电极6的数量为十二个,底座1的顶部固定连接有连接杆7,连接杆7的外侧壁贯穿滑动连接有密封圈8,密封圈8的顶部开设有N极永磁体安装槽9,N极永磁体安装槽9的内侧壁滑动紧密贴合有N极永磁体11,N极永磁体11的底部开设有凹槽20,液态金属4设置为圆柱形,液态金属4的数量为六个,凹槽20设置为圆形,连接杆7的侧壁贯穿开设有贯穿槽12,贯穿槽12的内侧壁底部固定连接有支撑杆13;
当该装置产生位移时,使得液态金属4沿能量采集槽3的内侧壁滑动,使得液态金属4切割N极永磁体11和S极永磁体10产生的磁感线,进而产生电能,通过贴壁导线25将电能引出经过信号电极5和电流输出电极6与储能电路连接,将产生的电能存储起来,该方式可以长期稳定工作,解决了传统装置的受环境限制等问题,能更好的将外界的能量转化为电能,节约了资源,保护了环境;
支撑杆13的顶部紧密贴合有可拆卸安装机构,可拆卸安装机构包括与支撑杆13顶部紧密贴合的滑板16,滑板16的底部固定连接有转轴15,转轴15的外侧壁转动连接有定位杆14,滑板16的顶部固定连接有挤压弹簧17,挤压弹簧17的顶部固定连接有滑槽19,滑板16的顶部固定连接有推拉杆18,滑板16的外侧壁与滑槽19的内侧壁滑动连接,定位杆14为阵列设置,定位杆14的数量为四个,转轴15为对称设置,转轴15的数量为四个,滑板16设置为圆形,滑槽19设置为圆形,定位杆14的端部与N极永磁体安装槽9的底部紧密贴合,推拉杆18的外侧壁与连接杆7的顶部贯穿滑动连接,滑槽19开设在贯穿槽12的顶部;
在需要将该装置进行组合时,首先将密封圈8放置在底座1的顶部,这时向上提拉推拉杆18带动滑板16向上滑动,使得转轴15带动定位杆14向上移动,当N极永磁体安装槽9的内侧壁底部与贯穿槽12的内侧壁底部向齐平时,松开推拉杆18,滑板16将会在挤压弹簧17的作用下使得定位杆14向两侧打开,与滑槽19的端部支撑杆13的顶部以及滑板16的底部形成夹紧状态,防止在使用过程中由于外界因素导致了底座1和密封圈8出现无法吻合的现象,使得装置内部元件无法长期平稳的工作,保证了装置内部元器件的稳定工作,操作简单快捷,节约了时间,提高了工作效率;
S极永磁体安装槽2的外侧壁开设有定位机构,定位机构包括S极永磁体安装槽2的外侧壁开设的圆形槽21,圆形槽21的内侧壁固定连接有复位弹簧22,复位弹簧22为不锈钢材质,复位弹簧22处于压缩状态,复位弹簧22的端部固定连接有定位块23,定位块23的端部紧密贴合有定位槽24,定位块23的端部设置为半圆形,定位槽24的内侧壁设置为半圆形,定位块23的外侧壁与圆形槽21的内侧壁滑动连接,定位槽24开设在S极永磁体10的外侧壁上;
在对永磁体进行安装时,将永磁体推入安装槽内,永磁体将会挤压定位块23沿圆形槽21的内侧壁滑动,当定位槽24的外侧壁接触到定位块23的端部时,定位块23将会在复位弹簧22的作用下沿圆形槽21的内侧壁向外滑动,使得定位块23的端部与定位槽24的内侧壁紧密贴合,防止在使用该装置时永磁体由于外界环境因素导致的滑落现象,使得装置内部元器件能更好的工作产生电能,进一步保证了该装置内部元器件的稳定工作。
本发明中,在使用该装置时,首先需要将该装置进行组合,这时将密封圈8放置在底座1的顶部,然后向上提拉推拉杆18带动滑板16向上滑动,使得转轴15带动定位杆14向上移动,当N极永磁体安装槽9的内侧壁底部与贯穿槽12的内侧壁底部向齐平时,松开推拉杆18,滑板16将会在挤压弹簧17的作用下使得定位杆14向两侧打开,与滑槽19的端部支撑杆13的顶部以及滑板16的底部形成夹紧状态;
然后需要将两块永磁体安装在安装槽内,将永磁体推入安装槽内,永磁体将会挤压定位块23沿圆形槽21的内侧壁滑动,当定位槽24的外侧壁接触到定位块23的端部时,定位块23将会在复位弹簧22的作用下沿圆形槽21的内侧壁向外滑动,使得定位块23的端部与定位槽24的内侧壁紧密贴合;
当该装置产生位移时,使得液态金属4沿能量采集槽3的内侧壁滑动,使得液态金属4切割N极永磁体11和S极永磁体10产生的磁感线,进而产生电能,通过贴壁导线25将电能引出经过信号电极5和电流输出电极6与储能电路连接,将产生的电能存储起来,该方式可以长期稳定工作,解决了传统装置的受环境限制等问题,能更好的将外界的能量转化为电能,节约了资源,保护了环境。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,包括底座(1),其特征在于,所述底座(1)的底部开设有S极永磁体安装槽(2),所述S极永磁体安装槽(2)的内侧壁滑动紧密贴合有S极永磁体(10),所述底座(1)的顶部开设有能量采集槽(3),所述能量采集槽(3)的内侧壁固定连接有贴壁导线(25),所述能量采集槽(3)的内侧壁滑动连接有液态金属(4),所述底座(1)的顶部固定连接有信号电极(5),所述底座(1)的顶部固定连接有电流输出电极(6),所述底座(1)的顶部固定连接有连接杆(7),所述连接杆(7)的外侧壁贯穿滑动连接有密封圈(8),所述密封圈(8)的顶部开设有N极永磁体安装槽(9),所述N极永磁体安装槽(9)的内侧壁滑动紧密贴合有N极永磁体(11),所述N极永磁体(11)的底部开设有凹槽(20),所述连接杆(7)的侧壁贯穿开设有贯穿槽(12),所述贯穿槽(12)的内侧壁底部固定连接有支撑杆(13),所述支撑杆(13)的顶部紧密贴合有可拆卸安装机构,所述S极永磁体安装槽(2)的外侧壁开设有定位机构。
2.根据权利要求1所述的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,其特征在于,所述可拆卸安装机构包括与支撑杆(13)顶部紧密贴合的滑板(16),所述滑板(16)的底部固定连接有转轴(15),所述转轴(15)的外侧壁转动连接有定位杆(14),所述滑板(16)的顶部固定连接有挤压弹簧(17),所述挤压弹簧(17)的顶部固定连接有滑槽(19),所述滑板(16)的顶部固定连接有推拉杆(18),所述滑板(16)的外侧壁与滑槽(19)的内侧壁滑动连接,所述定位杆(14)的端部与N极永磁体安装槽(9)的底部紧密贴合,所述推拉杆(18)的外侧壁与连接杆(7)的顶部贯穿滑动连接,所述滑槽(19)开设在贯穿槽(12)的顶部。
3.根据权利要求1所述的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,其特征在于,所述定位机构包括S极永磁体安装槽(2)的外侧壁开设的圆形槽(21),所述圆形槽(21)的内侧壁固定连接有复位弹簧(22),所述复位弹簧(22)的端部固定连接有定位块(23),所述定位块(23)的端部紧密贴合有定位槽(24),所述定位块(23)的外侧壁与圆形槽(21)的内侧壁滑动连接,所述定位槽(24)开设在S极永磁体(10)的外侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,其特征在于,所述能量采集槽(3)为环形阵列设置,所述能量采集槽(3)的数量为六个,所述信号电极(5)为对称环形阵列设置,所述信号电极(5)的数量为十二个,所述电流输出电极(6)为对称环形阵列设置,所述电流输出电极(6)的数量为十二个。
5.根据权利要求1所述的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,其特征在于,所述液态金属(4)设置为圆柱形,所述液态金属(4)的数量为六个,所述凹槽(20)设置为圆形。
6.根据权利要求2所述的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,其特征在于,所述定位杆(14)为阵列设置,所述定位杆(14)的数量为四个,所述转轴(15)为对称设置,所述转轴(15)的数量为四个,所述滑板(16)设置为圆形,所述滑槽(19)设置为圆形。
7.根据权利要求3所述的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,其特征在于,所述复位弹簧(22)为不锈钢材质,所述复位弹簧(22)处于压缩状态。
8.根据权利要求3所述的一种宽频微型电磁式振动能量采集器辅助装置,其特征在于,所述定位块(23)的端部设置为半圆形,所述定位槽(24)的内侧壁设置为半圆形。
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