CN114938122A - 震动发电装置及包括该装置的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种震动发电装置及包括该装置的设备，涉及发电装置技术领域，该装置包括第一端板、与第一端板相对设置的第二端板、设置在第一端板和/或第二端板上且沿第一端板与第二端板之间的距离来回震动的弹性组件，弹性组件上设置有磁体，第一端板与第二端板之间设置线圈，线圈与第一端板、第二端板围成第一空腔，弹性组件、磁体设置在第一空腔中，当震动发电装置发生震动的时候，第一端板、第二端板先发生震动，由于磁体通过弹性组件设置在第一端板或者第二端板上，磁体的行程相对于第一端板比较迟缓，这样使线圈切割磁感线，进而实现了发电的目的，第一端板上设置有与线圈相连接的电极，以便将产生的电量输出。
Description
技术领域
本发明涉及发电装置技术领域，尤其是涉及一种震动发电装置及包括该装置的设备。
背景技术
震动无处不在，有的震动小到无法感知，对自身及外界的影响也忽略不计，有的震动较大，比如，海浪无时无刻都在运动，人们在拍打玩具时，玩具在震动，如何将这些运动产生的机械能充分利用，而现有技术中能够将震动能量利用的设备大都比较复杂。
研究如何解决现有技术中的将震动能利用的设备比较复杂的技术问题，这个问题是本领域技术人员主要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种震动发电装置及包括该装置的设备，以解决现有技术中存在的将震动能利用的设备比较复杂的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种震动发电装置，一种震动发电装置，其特征在于，包括第一端板、与所述第一端板相对设置的第二端板、设置在第一端板和/或所述第二端板上且沿所述第一端板与所述第二端板之间的距离来回震动的弹性组件，所述弹性组件上设置有磁体，所述第一端板与第二端板之间设置线圈，所述线圈与所述第一端板、所述第二端板围成第一空腔，所述弹性组件、所述磁体设置在所述第一空腔中，所述第一端板上设置有与所述线圈相连接的电极，所述第一端板、所述第二端板所述弹性组件为非磁性金属材料或非金属材料。
优选地，所述弹性组件包括第一端设置在第一端板上的第一弹性体、第一端设置在所述第二端板上的第二弹性体，所述磁体的两端与第一弹性体的第二端、第二弹性体的第二端相连接。
优选地，所述磁体沿震动方向设置有贯穿所述磁体的第二空腔。
优选地，还包括设置在所述第一端板与所述第二端板之间将所述线圈的内圈包裹的内壳、将所述线圈的外圈包裹的外壳。
优选地，所述第一弹性体、所述第二弹性体为铜或者铝或者锌或者塑料或者橡胶。
优选地，所述外壳与所述第一端板、所述第二端板密闭连接。
本申请文件提供一种设备，包括上面任一所说的震动发电装置。
优选地，所述设备为玩具，所述玩具上设置有与所述电极相连接的用电配件。
优选地，所述设备为检测装置，所述震动发电装置与检测配件相连接。
本申请文件提供一种震动发电装置及包括该装置的设备，该装置包括第一端板、与第一端板相对设置的第二端板、设置在第一端板和/或第二端板上且沿第一端板与第二端板之间的距离来回震动的弹性组件，所述弹性组件上设置有磁体，第一端板与第二端板之间设置线圈，线圈与第一端板、第二端板围成第一空腔，弹性组件、磁体设置在第一空腔中，当震动发电装置发生震动的时候，第一端板、第二端板先发生震动，由于磁体通过弹性组件设置在第一端板或者第二端板上，当给予震动发电装置轴向施加外力时，第一端板与第二端板以及线圈率先发生位移，磁体受惯性作用保持不动，同时弹性组件发生形变，进而引起磁体与第一端板同向移动，但是二者存在移动时间差和速率差，导致线圈切割磁力线，当震动发电装置受力变化，产生反向移动时，弹性组件随着第一端板反向移动，又给予磁体作用力，促使磁体再次改变移动方向，时间差和速率差继续导致线圈切割磁力线，进而实现了发电的目的，其中，由于弹性组件在运动过程中会积蓄弹力和释放弹力，这样可以磁体实现往复运动，其次，震动发电装置同样也在发生震动，保证磁体持续长久地做往复运动，进而能够实现长时间的发电的目的，其中，第一端板上设置有与线圈相连接的电极，且第一端板、第二端板、弹性组件为非铁磁性材料，能够有效避免发生磁体吸附的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出震动装置的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出震动装置的拆分示意图。
图中：1、电极；2、第一端板；3、线圈；4、第一弹性体；5、磁体；6、外壳；7、第二弹性体；8、内壳；9、第二端板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本具体实施方式提供了一种震动发电装置及包括该装置的设备，以解决现有技术中存在的将震动能利用的设备比较复杂的技术问题。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
参照图1-图2，本发明提供了一种震动发电装置，包括第一端板2、与第一端板2相对设置的第二端板9、设置在第一端板2和/或第二端板9上且沿第一端板2与第二端板9之间的距离来回震动的弹性组件，弹性组件上设置有磁体5，第一端板2与第二端板9之间设置线圈3，线圈3与第一端板2、第二端板9围成第一空腔，弹性组件、磁体5设置在第一空腔中，当震动发电装置发生震动的时候，第一端板2、第二端板9先发生震动，由于磁体5通过弹性组件设置在第一端板2或者第二端板9上，当给予震动发电装置轴向施加外力时，第一端板2与第二端板9以及线圈3率先发生位移，磁体5受惯性作用保持不动，同时弹性组件发生形变，进而引起磁体5与第一端板2同向移动，但是二者存在移动时间差和速率差，导致线圈3切割磁力线，当震动发电装置受力变化，产生反向移动时，弹性组件随着第一端板2反向移动，又给予磁体5作用力，促使磁体5再次改变移动方向，时间差和速率差继续导致线圈3切割磁力线，这样使线圈3切割磁感线，进而实现了发电的目的，其中，由于弹性组件在运动过程中会积蓄弹力和释放弹力，这样磁体5实现往复运动，其次，震动发电装置同样也在发生震动，保证磁体5持续长久地做往复运动，进而能够实现长时间的发电的目的，其中，第一端板2上设置有与线圈3相连接的电极1，方便将电量输出，其中第一端板2、第二端板9、弹性组件为非磁性金属材料或者非金属材料，能够有效避免发生磁体吸附的情况，其中，非金属磁性金属材料可以为铜或者铝或者锌，非金属材料可以为塑料或者橡胶。
本实施例中，弹性组件还包括第一端设置在第一端板2上的第一弹性体4、第一端设置在第二端板9上的第二弹性体7，磁体5的两端与第一弹性体4的第二端、第二弹性体7的第二端相连接，如此设置，当第一弹性体4发生拉伸的时候，第一弹性体4产生拉力，第二弹性体7发生压缩，积蓄压力，此时，磁体5向第二端板9方向运动；当运动到极限值时，第二弹性体7释放压力，第一弹性体4释放拉力，第一弹性体4与第二弹性体7带动磁体5向第一端板2方向运动，以使第二弹性体7积蓄拉力，第一弹性体4积蓄压力，当磁体5运动到靠近第一端板2的极限位置时，则第一弹性体4与第二弹性体7带动磁体5向第二端板9方向运动，进而实现往复运动。
本实施例中，为了减轻磁体5的运动的阻力，磁体5沿震动方向设置有贯穿磁体5的第二空腔，磁体5在运动的时候，磁体5两端之间的空气通过第二空腔进行流动，避免磁体5一端的空间被压缩，进而实现了减小磁体5在运动时的阻力，进而减小磁体5在运动产生的热量。
本实施例中，还包括设置在第一端板2与第二端板9之间将线圈3的内圈包裹的内壳8、将线圈3的外圈包裹的外壳6，为了避免磁体5在运动的时候与线圈3发生碰撞，线圈3围成的第一空腔的侧壁上设置有内壳8，为了避免震动发电装置在震动的时候，线圈3的外侧与其它的物品发生接触，线圈3外侧设置有将线圈3包裹的外壳6。
本实施例中，为了避免发生磁体吸附的情况，第一弹性体4、第二弹性体7可以为铜或者铝或者锌或者塑料或者橡胶等材料，但是也不局限于这几种材料，只要能够发生形变积蓄能量且能够不被磁铁吸引就可以。
本实施例中，外壳6与第一端板2、第二端板9密闭连接，为了保证震动发电装置能够在有水的地方使用，第一端板2、第二端板9、外壳6之间形成密闭连接，这样能够避免水进入到线圈3内，避免发生漏电的情况。
本申请文件还提供一种设备，包括上面任一的震动发电装置，其中，设备可以放置在海水中，进而实现波浪发电，利用波浪周期性起伏运动的特点，为震动发电装置提供源源不断的动力，进而实现长期发电的目的。同时人们可以根据实际情况，将震动发电装置成倍的放大，同时还可将多个震动发电装置组成集群，汇集其电能后，传输至陆上；或者在远离海岸线的海域建设海上发电场和海上工厂，将震动发电装置所发出的电力提供给海上工厂使用，也可利用所发的电能为远海渔船、作业船提供海水淡化、制冰等功能性服务。也可以为远离海岸的海洋牧场、海上钻井平台、海洋工程建设项目提供电力。
本实施提供一种设备，设备为玩具，玩具上设置有与电极1相连接的发光体等用电配件通过控制器与本装置的电极1连接，当本装置受到震动后，即可发电，使得发光体发光。当震动越大时，光线越强。由此拓展，可制作成儿童玩具等震动发光装置，提高趣味性，引导儿童运动的自发性，促进儿童健康成长。
本实施例还提供另一种设备，设备为检测装置，震动发电装置与检测配件相连接，可利用震动发电装置制作震动检测仪器。通过测量震动装置电极1电压、电流、频率等参数的变化，可测量震动的振幅、频率、震级等信息。通过布置多个震动装置，还可测量震源的位置、距离等信息。
需要说明的是，本文所表述的术语“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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本文的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种震动发电装置，其特征在于，包括第一端板(2)、与所述第一端板(2)相对设置的第二端板(9)、设置在第一端板(2)和/或所述第二端板(9)上且沿所述第一端板(2)与所述第二端板(9)之间的距离来回震动的弹性组件，所述弹性组件上设置有磁体(5)，所述第一端板(2)与第二端板(9)之间设置线圈(3)，所述线圈(3)与所述第一端板(2)、所述第二端板(9)围成第一空腔，所述弹性组件、所述磁体(5)设置在所述第一空腔中，所述第一端板(2)上设置有与所述线圈(3)相连接的电极(1)，所述第一端板(2)、所述第二端板(9)所述弹性组件为非磁性金属材料或者非金属材料。
2.根据权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于，所述弹性组件包括第一端设置在第一端板(2)上的第一弹性体(4)、第一端设置在所述第二端板(9)上的第二弹性体(7)，所述磁体(5)的两端与第一弹性体(4)的第二端、第二弹性体(7)的第二端相连接。
3.根据权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于，所述磁体(5)沿震动方向设置有贯穿所述磁体(5)的第二空腔。
4.根据权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于，还包括设置在所述第一端板(2)与所述第二端板(9)之间将所述线圈(3)的内圈包裹的内壳(8)、将所述线圈(3)的外圈包裹的外壳(6)。
5.根据权利要求2所述的震动发电装置，其特征在于，所述第一弹性体(4)、所述第二弹性体(7)为铜或者铝或者锌或者塑料或者橡胶。
6.根据权利要求4所述的震动发电装置，其特征在于，所述外壳(6)与所述第一端板(2)、所述第二端板(9)密闭连接。
7.一种设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的震动发电装置。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备为玩具，所述玩具上设置有与所述电极(1)相连接的用电配件。
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备为检测装置，所述震动发电装置与检测配件相连接。
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