CN1652440B - 一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，能较充分地利用来自任何方向的振动能量。它是在U形圆环管腔内装入1个或多个永磁球体(图中黑球)，两个永磁球体之间有隔离球体(图中白球)，U形圆环管腔外部套装了1个或多个线圈C，来自任何方向的振动能量都会使永磁球体在U形圆环管腔内产生运动，与外部套装的线圈发生电磁感应输出电流。可应用于有振动能量来源并需求供电的各种场合。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种把振动作为能量来源的永磁发电机。
背景技术
目前，公知的振动发电方式有以下3种：
1.利用振动使一圆柱体内部的永磁体沿圆柱体的轴线运动，运动的永磁体和圆柱体外部的线圈产生电磁感应即可输出电流，这种方式属于1维振动能量吸收转换系统，无法利用与圆柱体轴线垂直的振动能量，振动能量利用率低。
2.利用振动使一机械摆锤摆动，摆端装有永磁体，把摆动能量直接通过电磁感应转换成电流输出，这种方式属于准两维振动能量吸收转换系统，无法利用与摆轴平行或与摆长方向平行的振动能量，振动能量利用率低，结构较复杂。
有人还在这种方式的基础上，通过专门的机械装置把摆动变换成转动，虽赢得了一些优点，但振动能量利用率低的缺点未获改善，结构更复杂。
3.利用振动使一圆环管腔内的永磁球体沿圆环管腔运动，运动的永磁球体和圆环管外部的线圈发生电磁感应即可输出电流；这种方式属于两维振动能量吸收转换系统，无法利用与圆环管腔的中轴线平面垂直的振动能量，振动能量利用率仍较低。
发明内容
本发明的主要目的是能较充分地利用来自任何方向的振动能量，同时提高单个系统的发电量、运行效果和可靠性。
本发明采用的技术方案是：把永磁球体放到如图所示的U形圆环管腔内，U形圆环管腔外部套装了线圈，无论来自空间任何方向使U形圆环管振动的能量都会使永磁球体在U形圆环管腔内与U形圆环管和线圈产生相对运动，永磁球体即与外部套装的线圈发生电磁感应即可输出电流。
本发明的有益效果是，能把来自任何方向的振动能量转换成电能，结构简单，可靠性高。
附图说明
本发明的基本实施方案见附图。
图中黑色球为永磁球体，白色球为隔离球体，C为线圈。
主视图中U形圆环管按A-A、B-B剖开，管腔内的球体未作剖视。
具体实施方式
为提高单个系统的发电量，应使用磁能积尽可能高的永磁性材料制作永磁球体，并可在U形圆环管腔内装入1个或多个永磁球体(附图所示为3个)，当装入的永磁球体多于1个时，应在U形圆环管腔内装满与永磁球体相同直径的隔离球体，两个永磁球体之间至少有3个或以上的隔离球体，以免永磁球体的磁场相互干扰降低输出；当U形圆环管腔内装有两个或以上的永磁球体时，这些永磁球体的公共重心应尽可能地偏离U形圆环管的圆心；为降低永磁球体表面的磨擦系数，可在其表面镀1层含有聚四氟乙烯微粉的金属。隔离球体和U形圆环管必须采用不导磁、不导电的材料制作，隔离球体和U形圆环管均以使用刚性、尺寸稳定性、自润滑性好的塑料制作为佳；为降低U形圆环管腔内的磨擦损耗和运行噪音，可在U形圆环管腔内注入适量的低粘度液体润滑剂。可以在U形圆环管腔的外部套装多个线圈(附图所示为两个)，但线圈总数量一般不少于两个或多于9个，以4～6个为好，多个线圈的公共重心最好与U形圆环管的圆心重合。
本装置除永磁球体和线圈导线外，不准在任何部位使用铁磁性和导电性材料，如需在外部设置电磁屏蔽层时，屏蔽材料应与U形圆环管保持适当的距离；使用时，U形圆环管也应与任何导磁或导电的材料保持适当的距离。
本发明可应用于随身携带的用电器供电(利用人体活动能量发电)，车、船等交通工具辅助供电(利用发动机及行走震动能量发电)，海浪发电等场合。
Claims (7)
1.一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，其特征是：永磁球体位于U形圆环管腔内，U形圆环管腔外部套装有线圈；其中，所述U形圆环管腔用于在来自三维空间任何方向的振动能量的作用下振动，通过所述振动，使放于管腔内部的永磁球体沿管腔与管腔外部套装的线圈产生相对运动，进而产生电流。
2.根据权利要求1所述的一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，其特征是：可在U形圆环管腔内装入1个或多个永磁球体，当装入的永磁球体多于1个时，应在U形圆环管腔内装满与永磁球体相同直径的隔离球体，两个永磁球体之间应有隔离球体。
3.根据权利要求1所述的一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，其特征是：多个永磁球体的公共重心偏离U形圆环管的圆心。
4.根据权利要求1所述的一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，其特征是：永磁球体的表面镀有含聚四氟乙烯微粉的金属。
5.根据权利要求1所述的一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，其特征是：U形圆环管采用不导磁、不导电的材料制作。
6.根据权利要求1所述的一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，其特征是：U形圆环管腔内注有适量的低粘度液体润滑剂。
7.根据权利要求1所述的一种把振动能量转换成电能的永磁发电装置，其特征是：在U形圆环管腔的外部套装有1个或多个线圈。
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