CN202455138U - 一种振动电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振动电池组，包括振动电池和储能电池，所述振动电池内设用于提供永磁场的磁石组件和用于产生感应电流的感应发电组件；所述储能电池中设有储能电器元件；所述感应发电组件和储能电器元件电连接。本实用新型可用来代替传统的串联的两节干电池，由于不存在传统干电池的腐蚀作用，所以可长期使用，且尤其适合于给间歇性使用的电子产品例如遥控器等作为电源，具有优异的使用效果；另外，本实用新型无需像传统电池一样，需要使用汞等重污染材料，所以较为环保。此外，本实用新型与采用两个振动电池相比，其结构较为合理简化，节省部件，能够有效降低制造成本。

Description

一种振动电池组

技术领域

本发明属于电池结构设计技术领域，具体涉及一种利用感应发电原理制成的振动电池组。

背景技术

手机、PDA、MP3播放器、电动玩具、遥控器等大量的电子设备均使用直流干电池作为电源，其使用量甚大。事实上，目前民用干电池是目前使用量最大、也是最分散的电池产品，国内年消费量超80亿只。主要有锌锰和碱性锌锰2大系列，还有少量的锌银、锂电池等品种。污染最严重的汞(HgO)电池已于1999年强令淘汰，从而被锌-空气电池所取代；锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池和锌空气电池等使用锌电极的电池一般都使用汞或汞的化合物作缓蚀剂，按照国家九部委“关于限制电池产品汞含量的规定”，锌锰电池目前均已达到低汞化的要求，但多数厂家生产的碱性锌锰等电池，其汞含量与低汞化的要求距离还较大。由于汞和汞的化合物是剧毒物质，因此，废弃电池对环境的污染引起了公众、媒体和环境管理部门的普遍关注。近期以来，国内的呼声特别强烈，似乎已与治理“白色”污染和汽车尾气等相提并论。锌锰、碱性锌锰电池是用量最大的民用电池，废弃电池除了汞的污染外，还存在锌、锰、铜等其他重金属的污染。由于使用分散，回收难以管理，废弃电池再生成本较大，加上目前还缺少科学、经济的处理方法，废弃电池一般均作为生活垃圾处理。由于生活垃圾的处理方法不尽相同，其污染方式也不一样。垃圾作堆肥时，废弃电池增加了作堆肥作物产品中的重金属含量。生活垃圾填埋时，主要污染水系和填埋场附近的土壤。生活垃圾进行焚烧处理时，废电池中的汞、镉、铅、锌等重金属一部分在高温下排入大气，一部分成为灰渣，产生二次污染。

另外在许多情况下，当这些电子设备的充电电池电量耗尽时，无法及时找到可充电电源。随着科技的而发展，各种电子产品的功能日益丰富，耗电量也随之增加；另一方面这些电子产品为了减小体积，厂商及消费者都在追求更小的体积和更轻的重量，从而使得供电电源设计成了这类产品发展的一大瓶颈。

因为为这些电子设备设计自充电装置成了一个研究方向，其中振动式发电充电装置成了研究的一个重点。专利文献200420114116.X公开了一种振动式发电充电器，它通过一个受外力振动的永磁铁，在先圈内上下运行产生感应来发电。这种振动式充电器主要利用交通工具在行驶过程的振动机构能量来发电，其体积一般较大，无法内置到体积较小的电子设备中，而且这种振动充电器中的永磁铁通过弹簧连接，外部的振动较强时永磁铁才能产生幅度较大的运动，从而产生电流。该种振动式发电充电装置存在以下不足之处：结构较为复杂，成本较高，且发电效率较低。尤其是在常见的需要两个电池配对使用的情况下，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构较为合理简化、能够有效降低成本的振动电池组。

实现本发明目的的技术方案是：一种振动电池组，包括振动电池和储能电池，所述振动电池内设用于提供永磁场的磁石组件和用于产生感应电流的感应发电组件；所述储能电池中设有储能电器元件；所述感应发电组件和储能电器元件电连接。

上述技术方案中，所述储能电池中还设有整流电路模块，所述感应发电组件通过整流电路模块与储能电器元件电连接

上述技术方案中，所述振动电池和储能电池之间连有导线，所述感应发电组件和整流电路模块通过该导线电连接。

上述技术方案中，所述振动电池和储能电池分别作为正负两电极中的一极。

上述技术方案中，所述振动电池的两端分别设有凸帽和底盘，所述储能电池的两端也分别设有凸帽和底盘，所述振动电池的凸帽和储能电池的底盘分别作为正负两电极中的一极。

上述技术方案中，所述储能电器元件是法拉电容，所述法拉电容的正负两极分别与振动电池的凸帽以及储能电池的底盘电连接。

上述技术方案中，所述感应发电组件包括至少一个线圈，所述磁石组件包括至少一个磁石，所述磁石组件位于线圈中心透孔中。

上述技术方案中，所述感应发电组件包括连成一体的多个线圈，所述磁石组件包括连成一体的多个磁石。

上述技术方案中，各线圈两侧各设有一个配重件，各磁石两侧各设有一个导磁件。

上述技术方案中，所述振动电池内还设有用于为磁石组件或感应发电组件提供复位弹力的弹性件。

上述技术方案中，所述法拉电容，又叫双电层电容器(Electrical Double-LayerCapacitor)、黄金电容、或超级电容器(super capacitor)，通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器是介于电容器和电池之间的储能器件，它既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理。超级电容器也可以分为两类：(1)以活性炭材料为电极，以电极双电层电容的机制储存电荷，通常被称作双电层电容器(DLC)；(2)以二氧化钌或者导体聚合物等材料为阳极，以氧化还原反应的机制存储电荷，通常被称作电化学电容器。作为一种新型储能元件，电化学电容器的电容量可高达法拉级甚至上万法拉，能够实现快速充放电和大电流发电，并比蓄电池具有更高的功率密度(可达1,000W/kg数量级)、和更长的循环使用寿命(充放电次数可达10万次)，同时可在极低温等极端恶劣的环境中使用，并且无环境污染。

本发明具有积极的效果：(1)本发明包括振动电池和储能电池，所述振动电池内设用于提供永磁场的磁石组件和用于产生感应电流的感应发电组件；所述储能电池中设有储能电器元件；所述感应发电组件和储能电器元件电连接；这种结构用来代替传统的串联的两节干电池，由于不存在传统干电池的腐蚀作用，所以可长期使用，且尤其适合于给间歇性使用的电子产品例如遥控器等作为电源，具有优异的使用效果；另外，本发明无需像传统电池一样，需要使用汞等重污染材料，所以较为环保。此外，本发明与采用两个振动电池相比，其结构较为合理简化，节省部件，能够有效降低制造成本。

附图说明

图1为本发明第一种结构的一种结构示意图；

图2为本发明第二种结构的一种结构示意图。

附图所示标记为：振动电池1，凸帽11，底盘12，壳体13，滑管14，定位柱15，储能电池2，凸帽21，底盘22，磁石组件3，磁石31，导磁件32，感应发电组件4，线圈41，配重件42，储能电器元件5，整流电路模块6，导线7，弹性件8。

具体实施方式

(实施例1)

图1为本发明第一种结构的一种结构示意图，显示了本发明的第一种具体实施方式。

本实施例是一种振动电池组，见图1至图3，包括振动电池1和储能电池2，所述振动电池1内设用于提供永磁场的磁石组件3、用于产生感应电流的感应发电组件4和用于为感应发电组件4提供复位弹力的弹性件8；所述储能电池2中设有储能电器元件5和整流电路模块6，所述感应发电组件4通过整流电路模块6和储能电器元件5电连接。

在外力作用下，所述感应发电组件和磁石组件之间发生相对位移从而在感应发电组件中产生感应电流。

本实施例中，所述振动电池1和储能电池2之间连有导线7，所述感应发电组件4和整流电路模块6通过该导线7电连接。

所述振动电池1的两端分别设有凸帽11和底盘12，所述储能电池2的两端也分别设有凸帽21和底盘22，所述振动电池1的凸帽11和储能电池2的底盘22分别作为正负两电极中的一极。

本实施例中，所述振动电池1的底盘12和储能电池2的凸帽21不带电。

本实施例中，所述储能电器元件5是法拉电容，所述法拉电容的正负两极分别与振动电池1的凸帽11以及储能电池2的底盘22电连接。

所述感应发电组件4包括连成一体的五个线圈41和六个配重件42，所述线圈41和配重件42同步移动。

所述磁石组件3包括连成一体的九个环形磁石31和十个环形导磁件32，所述磁石组件3位于线圈41中心透孔中。

本实施例中，所述振动电池1还包括导磁壳体13、滑管14、用于将磁石组件3固定在导磁壳体13中的定位柱15；所述定位柱15固定在导磁壳体13中中心处，所述磁石组件3套设在定位柱15上，所述滑管14套设在磁石组件3的外周壁上，所述感应发电组件4套在滑管14外周壁上，所述感应发电组件4可在滑管14与导磁壳体13之间的空隙中滑动。

所述弹性件8是两个螺纹弹簧，套设在滑管14外周壁上并位于感应发电组4件两侧。

(实施例2)

图2为本发明第二种结构的一种结构示意图，显示了本发明的第二种具体实施方式。

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：实施例1中感应发电组件4可以移动，本实施例则与其相反，是磁石组件3移动，而感应发电组件4则固定在壳体13中。另外，本实施例不再设置滑管，所以复位弹簧也不再套设在滑管上，而是直接套设在定位柱15上。此外，本实施例中，所述感应发电组件4包括连成一体的九个线圈41和十个配重件42。

实施例1和实施例2具有以下优点，由于不存在传统干电池的腐蚀作用，所以可长期使用，且尤其适合于给间歇性使用的电子产品例如遥控器等作为电源，具有优异的使用效果；另外，本发明无需像传统电池一样，需要使用汞等重污染材料，所以较为环保。此外，实施例1和实施例2与采用两个振动电池相比，其结构较为合理简化，节省部件，能够有效降低制造成本。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种振动电池组，其特征在于：包括振动电池(1)和储能电池(2)，所述振动电池(1)内设用于提供永磁场的磁石组件(3)和用于产生感应电流的感应发电组件(4)；所述储能电池(2)中设有储能电器元件(5)；所述感应发电组件(4)和储能电器元件(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的振动电池组，其特征在于：所述储能电池(2)中还设有整流电路模块(6)，所述感应发电组件(4)通过整流电路模块(6)与储能电器元件(5)电连接。

3.根据权利要求2所述的振动电池组，其特征在于：所述振动电池(1)和储能电池(2)之间连有导线(7)，所述感应发电组件(4)和整流电路模块(6)通过该导线(7)电连接。

4.根据权利要求1所述的振动电池组，其特征在于：所述振动电池(1)和储能电池(2)分别作为正负两电极中的一极。

5.根据权利要求4所述的振动电池组，其特征在于：所述振动电池(1)的两端分别设有凸帽(11)和底盘(12)，所述储能电池(2)的两端也分别设有凸帽(21)和底盘(22)，所述振动电池(1)的凸帽(11)和储能电池(2)的底盘(22)分别作为正负两电极中的一极。

6.根据权利要求5所述的振动电池组，其特征在于：所述储能电器元件(5)是法拉电容，所述法拉电容的正负两极分别与振动电池(1)的凸帽(11)以及储能电池(2)的底盘(22)电连接。

7.根据权利要求1所述的振动电池组，其特征在于：所述感应发电组件(4)包括至少一个线圈(41)，所述磁石组件(3)包括至少一个磁石(31)，所述磁石组件(3)位于线圈(41)中心透孔中。

8.根据权利要求7所述的振动电池组，其特征在于：所述感应发电组件(4)包括连成一体的多个线圈(41)，所述磁石组件(3)包括连成一体的多个磁石(31)。

9.根据权利要求8所述的振动电池组，其特征在于：各线圈(41)两侧各设有一个配重件(42)，各磁石(31)两侧各设有一个导磁件(32)。

10.根据权利要求1所述的振动电池组，其特征在于：所述振动电池(1)内还设有用于为磁石组件(3)或感应发电组件(4)提供复位弹力的弹性件(8)。 

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