CN202260957U - 一种自充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自充电装置，包括电感线圈、滑动磁柱、整流装置及储能装置，所述滑动磁柱穿过所述电感线圈并可沿所述电感线圈内部往复滑动，所述电感线圈与所述整流装置连接构成回路，所述整流装置的输出端与储能装置两端连接构成回路。只需要借助自然晃动、震动等动能，即可产生电能，节省能源、低碳环保、实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自充电装置。
背景技术
随着电子技术的发展进步，电流在μA级、功耗在mw级的低能耗芯片、电路及其产品越来越多，例如：遥控器、无线开关、传感器、DC/DC转换器等，这些低功耗的电路所使用的电源多采用充电电池，依然需要来自电网的电能通过降压转换后充电，以获取维持长时间工作所需的能量； 如果充电采用太阳能则由于太阳能充电装置本身的体积、以及必须要足够的光线等因素的限制，操作者也会觉得不方便，这些充电装置需要外界的电能，操作过程也相对复杂。
发明内容
本实用新型的目的在于克服充电装置需要外界电能补充的不足，提供了一种无需外界电能充电的自充电装置。
一种自充电装置，包括电感线圈、滑动磁柱、整流装置及储能装置，所述滑动磁柱穿过所述电感线圈并可沿所述电感线圈内部往复滑动，所述电感线圈与所述整流装置连接构成回路，所述整流装置与储能装置两端连接构成回路。
进一步地，所述自充电装置还包括绝缘空心管，所述电感线圈套设在绝缘空心管上，所述滑动磁柱位于绝缘空心管内部。
进一步地，所述自充电装置还包括两个压电片，所述两个压电片分别安装在所述绝缘空心管两侧的端面，由所述压电片及所述绝缘空心管构成空腔，所述滑动磁柱位于空腔内部，所述滑动磁柱可往复地撞击所述压电片。
进一步地，所述压电片背离所述滑动磁柱的一面还设有压电涂层。
进一步地，所述整流装置为桥式整流电路。
进一步地，所述桥式整流电路包括输入端A、B端和输出端C、D端，所述电感线圈的两端分别接于输入端A、B端，所述储能装置分别接于输出端C、D端。
进一步地，所述两个压电片分别与电感线圈并联。
进一步地，所述储能装置为双电层电容器。
进一步地，所述自充电装置还包括用于储存电量的充电电池，所述充电电池与所述双电层电容器并联。
进一步地，所述电感线圈分为第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别套设在靠近所述绝缘空心管两端的周壁上，所述第一线圈和第二线圈之间电连接。
本实用新型提供一种自充电装置，包括电感线圈、滑动磁柱、整流装置及储能装置，所述滑动磁柱穿过所述电感线圈并可沿所述电感线圈内部往复滑动，所述电感线圈与所述整流装置并联，所述整流装置的输出端与储能装置两端连接，倾斜、震动等外力的作用下，位于绝缘空心管内部的滑动磁柱会发生往复运动，电感线圈为闭合电路，滑动磁柱移动引起磁通量发生变化，电感线圈内部感应出电流以及端电压，通过桥式整流电路整流成同一极性的电流，然后传输到双电层电容器上，电能储存在双电层电容器上，通过采用电磁线圈感应发电无需外界电能充电，只需要借助自然晃动、震动等动能，即可产生电能，节省能源、低碳环保、实用性强。
附图说明
图1是本实用新型自充电装置的一种实施例的结构示意图；
图2是本实用新型自充电装置的一种实施例的电路原理图。
其中。
电感线圈 1
滑动磁柱 2
整流装置 3
储能装置 4
压电片 5
绝缘空心管 6
充电电池 7。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种自充电装置，包括电感线圈1、滑动磁柱2、整流装置3及储能装置4，所述滑动磁柱2穿过所述电感线圈1并可沿所述电感线圈1内部往复滑动，所述电感线圈1与所述整流装置3并联并构成回路，所述整流装置3的输出端与储能装置4两端连接同样构成回路。
所述滑动磁柱2为有磁性的圆柱体，本实施例中，滑动磁柱2采用永磁材料制成，为了便于滑动磁柱2的滑动，所述自充电装置还包括绝缘空心管6，所述绝缘空心管6由绝缘材料制成，滑动磁柱2的直径小于所述绝缘空心管6的内径，所述电感线圈1套设在绝缘空心管6上，所述电感线圈1分为两部分，一部分缠绕在靠近所述绝缘空心管6一端的周壁上，另一部分缠绕在所述绝缘空心管6另一端的周壁上，电感线圈1采用这种缠绕方式能获得更大的动态磁通量，所述滑动磁柱2位于绝缘空心管6内部，根据电磁感应定律，闭合电路磁通量发生变化才会产生电流，滑动磁柱2在电感线圈1滑动时候，磁通量需要发生变化，所以所述电感线圈1的轴向长度小于所述绝缘空心管6的轴向长度。
所述自充电装置还包括压电片5，为了更好的获得电量，在所述绝缘空心管6两侧的端面分别设有两个所述压电片5，由所述压电片5及所述绝缘空心管6构成空腔，所述滑动磁柱2位于空腔内部，所述压电片5的工作原理是当受到撞击时压电片5会产生电能，所述滑动磁柱2可以在空腔内滑动并能反复地撞击所述压电片5，使其产生电能，所述压电片5与所述电感线圈1并联，在压电片5远离滑动磁柱2的一面上还设有压电涂层绝缘空心管当滑动磁柱2在绝缘空心管6内往复滑动撞击压电片5时候不会损坏压电片5的压电涂层，所述压电片5和绝缘空心管6中线共线，所述滑动磁柱2位于空腔内部，通过滑动磁柱2的反复撞击可以获得更多的电量，也能防止滑动磁柱2从绝缘空心管6中脱出。
所述电感线圈1分为第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别套设在靠近所述绝缘空心管6两端的周壁上，所述第一线圈和第二线圈之间电连接绝缘空心管。绝缘空心管
所述整流装置3可以采用现有技术中的整流电路，在本实施例中，所述整流装置3为桥式整流电路，所述桥式整流电路包括输入端A、B端和输出端C、D端，所述电感线圈1的两端分别接于输入端A、B端，所述储能装置4分别接于输出端C、D端，电感线圈1与压电片5成并联，在滑动磁柱2与电感线圈1、压电片5的作用下，电感线圈1与压电片5分别产生电压，所产生的电压无论何种极性，都从桥式整流电路的输入端A、B两端输入，而从桥式整流电路的输出端C、D端得到的输出极性则是一定的，既C正、D负，对储能装置4进行充电。
储能装置4可以单独为低功耗的芯片供电，也可以为充电电池充电的形式来储存更多的电能，在本实施例中，所述储能装置4为双电层电容器，双电层电容器作为一种新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。
所述自充电装置还包括用于储存电量的充电电池7，所述充电电池7与所述双电层电容器并联，通过双电层电容器将多余的电量输送到充电电池7。
本实用新型提供的自充电装置在使用时，倾斜、震动等外力的作用下，位于绝缘空心管6内部的滑动磁柱2会发生往复运动，电感线圈1为闭合电路，滑动磁柱2移动引起磁通量发生变化，电感线圈1内部感应出电流以及端电压，当滑动磁柱2滑动到绝缘空心管6两端时撞击所述压电片5，所述压电片5在撞击之后产生电压，由电感线圈1感应出的电压U1以及压电片5在撞击后产生的电压U2,电流的极性是不同的，通过桥式整流电路整流，整流成同一极性的电流，然后传输到双电层电容器上，电能储存在双电层电容器上，双电层电容器上储存的电能，既可以单独为低功耗芯片供电，也可以以为充电电池充电的方式有效的储存更多的电能，通过采用电磁线圈感应发电和压电片5发电两种模式无需外界电能充电，只需要借助自然晃动、震动等动能，即可产生电能，满足遥控器、无线开关传感器等微功耗电路的用电，节省能源、低碳环保、实用性强。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自充电装置，其特征在于，包括电感线圈（1）、滑动磁柱（2）、整流装置（3）及储能装置（4），所述滑动磁柱（2）穿过所述电感线圈（1）并可沿所述电感线圈（1）内部往复滑动，所述电感线圈（1）与所述整流装置（3）连接构成回路，所述整流装置（3）与储能装置（4）两端连接构成回路。
2.根据权利要求1所述的自充电装置，其特征在于，所述自充电装置还包括绝缘空心管（6），所述电感线圈（1）套设在绝缘空心管（6）上，所述滑动磁柱（2）位于绝缘空心管（6）内部。
3.根据权利要求2所述的自充电装置，其特征在于，所述自充电装置还包括两个压电片（5），所述两个压电片（5）分别安装在所述绝缘空心管（6）两侧的端面，由所述压电片（5）及所述绝缘空心管（6）构成空腔，所述滑动磁柱（2）位于空腔内部，所述滑动磁柱可往复地撞击所述压电片（5）。
4.根据权利要求3所述的自充电装置，其特征在于，所述压电片（5）背离所述滑动磁柱（2）的一面还设有压电涂层。
5.根据权利要求4所述的自充电装置，其特征在于，所述整流装置（3）为桥式整流电路。
6.根据权利要求5所述的自充电装置，其特征在于，所述桥式整流电路包括输入端A、B端和输出端C、D端，所述电感线圈（1）的两端分别接于输入端A、B端，所述储能装置（4）分别接于输出端C、D端。
7.根据权利要求6所述的自充电装置，其特征在于，所述两个压电片（5）分别与电感线圈（1）并联。
8.根据权利要求1所述的自充电装置，其特征在于，所述储能装置（4）为双电层电容器。
9.根据权利要求4所述的自充电装置，其特征在于，所述自充电装置还包括用于储存电量的充电电池（7），所述充电电池（7）与所述双电层电容器并联。
10.根据权利要求2所述的自充电装置，其特征在于，所述电感线圈（1）分为第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别套设在靠近所述绝缘空心管（6）两端的周壁上，所述第一线圈和第二线圈之间电连接。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN106849596A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-13 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 一种基于单摆和压电效应的复合能量收集式人体动力发电装置 |
| CN108306401A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-07-20 | 沃特威（广州）电子科技有限公司 | 一种车载自发电的装置 |
| CN110611414A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-12-24 | 天津理工大学 | 一种通过低频振动和机械冲击为便捷式和可穿戴电子设备供电的混合纳米发电机 |
| WO2024011662A1 (zh) * | 2022-07-15 | 2024-01-18 | 东南大学 | 基于时变磁感原理的发电装置及方法 |
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2011
- 2011-08-30 CN CN201120320300XU patent/CN202260957U/zh not_active Expired - Lifetime
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