CN204858931U - 能够实现瞬间自发电的永磁发电装置及控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种能够实现瞬间自发电的永磁发电装置及控制装置，其中，永磁发电装置包括导磁件、磁铁和驱动件；所述导磁件包括固定部，该固定部上设有第一支部、第二支部和第三支部，所述第一支部位于第二支部和第三支部之间，所述第一支部上绕有线圈；在所述驱动件的驱动下，所述磁铁在所述第二支部和所述第三支部之间往复运动，在往复运动中的两个位移最大处，所述磁铁的一端与导磁件的一个支部接触，另一端与所接触支部的相邻支部存在间隙。

Description

能够实现瞬间自发电的永磁发电装置及控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种永磁发电装置，尤其涉及一种能够实现瞬间自发电的永磁发电装置及控制装置。

背景技术

现有的家用电器（电视、空调、照明灯）的控制装置（遥控器、开关等）大都是通过内置电池或者外接电源线来供电的，控制装置内置电池的方式，虽然方便简单，但是用户需要定期的更换电池且不利于环保；外接电源线的方式，就需要用户提前在墙壁上开槽布线，增加了用户的工作量，给用户使用带来了极大的不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中的内置电池或者外接电源线来供电的控制装置不环保、使用不方便的问题，提供了一种能够实现瞬间自发电的永磁发电装置及控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种能够实现瞬间自发电的永磁发电装置，包括导磁件、磁铁和驱动件；

所述导磁件包括固定部，该固定部上设有第一支部、第二支部和第三支部，所述第一支部位于第二支部和第三支部之间，所述第一支部上绕有线圈；

在所述驱动件的驱动下，所述磁铁在所述第二支部和所述第三支部之间往复运动，在往复运动的两个位移最大处，所述磁铁的一端与导磁件的一个支部接触，另一端与所接触支部的相邻支部存在间隙。

本实用新型所述的永磁发电装置中，该导磁件呈E型，固定部、第一支部、第二支部和第三支部组合成E型。

本实用新型所述的永磁发电装置中，磁铁呈条状，第一支部自由端与固定端之间的距离小于第二支部或第三支部自由端与固定部的距离。

本实用新型所述的永磁发电装置中，磁铁呈L状，第一支部和第二支部的自由端与固定部之间的距离小于第三支部自由端与固定端的距离。

本实用新型所述的永磁发电装置中，磁铁呈L状，第一支部和第三支部的自由端与固定端之间的距离小于第二支部自由端与固定端的距离。

本实用新型所述的永磁发电装置中，磁铁呈]状，第二支部和第三支部的自由端与固定端之间的距离小于第一支部自由端与固定端的距离。

本实用新型所述的永磁发电装置中，所述磁铁与所述驱动件连接，所述驱动件可转动地固定在导磁件的两侧。

本实用新型所述的永磁发电装置中，所述驱动件包括第一手臂、第二手臂和连接两臂的连接臂，第一手臂和第一手臂可转动的固定在所述导磁件两侧上，所述磁铁固定在所述连接臂上，通过驱动所述连接臂转动来驱动所述磁铁与所述导磁件的相对位置变化。

本实用新型所述的永磁发电装置中，所述驱动件包括两个相对设置的驱动部，所述驱动部分别对应该永磁发电装置的两端设置，按压任意一个驱动部均可驱动所述磁铁在所述第二支部和所述第三支部之间往复运动。

本实用新型所述的永磁发电装置中，所述驱动件的一端或两端设置有弹片，外力通过该弹片驱动所述驱动件。

本实用新型所述的永磁发电装置中，所述磁铁上与导磁件接触的一端设置导磁片。

本实用新型还提供了一种控制装置，包括外壳，该外壳内设有上述永磁发电装置，该永磁发电装置为该控制装置供电。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型的永磁发电装置中，驱动件驱动磁铁在导磁件的上下两个支部之间往复运动，磁铁在上下两个极限位置时，磁铁的一端与导磁件直接接触，另一端与导磁件存在间隙，由于该间隙中也存在磁场，磁铁和导磁件形成了磁场回路。本实用新型的能够实现瞬间自发电的永磁发电装置，将磁铁在导磁件的上下两个支部之间往复运动的机械能转换为电能，将产生的电能用在开关、遥控器等控制装置上时，不仅节能环保、而且也给用户的使用带来了极大的便利。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1a为本实用新型第一实施例永磁发电装置的结构示意图一；

图1b为本实用新型第一实施例永磁发电装置的结构示意图二；

图2a为本实用新型第二实施例永磁发电装置的结构示意图一；

图2b为本实用新型第二实施例永磁发电装置的结构示意图二；

图3a为本实用新型第三实施例永磁发电装置的结构示意图一；

图3b为本实用新型第三实施例永磁发电装置的结构示意图二；

图4a为本实用新型第四实施例永磁发电装置的结构示意图一；

图4b为本实用新型第四实施例永磁发电装置的结构示意图二；

图5为本实用新型一个实施例的永磁发电装置的立体图；

图6为本实用新型一个实施例的永磁发电装置的俯视图；

图7为图6中沿AA’线的剖视图（无导磁片）；

图8为图6中沿AA’线的剖视图（有导磁片）；

图9为本实用新型一个实施例的驱动件的结构示意图；

图10为本实用新型实施例两端驱动的永磁发电装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

本实用新型提出一种能够实现瞬间自发电的永磁发电装置，能够将单次小行程平动动作的能量转换为脉冲电能，以用作特定应用中的供电单元，即通过小角度的转动，能够实现将机械能瞬间转化为电能，且其结构简单，适用范围宽广，利于发电装置的应用。

本实用新型实施例的永磁发电装置，如图1a、图5和图7所示，包括导磁件10、磁铁20和驱动件30。

导磁件10包括固定部11，该固定部11上设有第一支部12、第二支部13和第三支部14，第一支部12位于第二支部13和第三支部14之间，第一支部12上绕有线圈15；

驱动件30用于驱动绕有线圈15的导磁件10和磁铁20往复错位运动，即在驱动件30的驱动下，磁铁20在第二支部13和第三支部14之间往复运动，在往复运动的两个最大位移处（即磁铁20上下运动的极限位置），磁铁20的一端与导磁件10的一个支部（第一支部12、第二支部13或第三支部14中的一个）接触，另一端与所接触支部的相邻支部存在间隙，该间隙的尺寸需满足不影响磁场穿过的要求。

线圈15绕设在导磁件10的第一支部12上与导磁件10共同形成磁路，本实用新型的一个实施例中，磁铁20与驱动件30连接，磁铁20通过驱动件30可活动卡合在磁路的第二支部13和第三支部14之间，且磁铁20的一端与导磁件10接触、另一端与导磁件10存在间隙；通过磁铁20在导磁件10的第二支部13和第三支部14间往复的小行程运动，控制磁路的通断，产生电能。在其他实施例中，驱动件30也可与导磁件10连接，导磁件10通过驱动件30与磁铁20往复运动，产生电能。

具体原理如下：磁铁20的两端是不同的磁极，即磁铁20的一端是N极，另一端是S极，当磁铁20通过磁力吸附在磁路的上半部分（第一支部12和第二支部13之间）时，磁铁20一端（N极）与导磁件10接触，另一端（S极）与导磁件10存在细小间隙，但由于磁场的缘故，磁铁20与导磁件10形成磁回路1，即磁路的上半部分导通，下半部分断开，磁力线从上半部分的磁路线圈15中通过；外力驱动驱动件30且当外力大于磁力时，磁铁20从磁路的上半部分运动到下半部分（第一支部12和第三支部14之间），磁铁20一端（S极）与导磁件10接触，另一端（N极）与导磁件10存在细小间隙，同样的由于电磁的缘故，磁铁20与到导磁件10形成磁回路2，即磁路的下半部分导通，磁力线从下半部分的磁路中的线圈15通过；此过程中，通过线圈15中的磁场强度大小不变、方向反转，由于线圈15的圈数、截面积，可引起一个较大的磁通量的变化，由此产生电能。

本实用新型中，磁铁20的一端与磁路接触、另一端与磁路存在细小间隙，由于该细小间隙不影响磁场的穿过，因此形成了磁场回路，此磁场回路在空间中真实存在，而并不需要磁铁20两端与导磁件10完全直接接触。这样可以避免由于固定部11、第一支部12、第二支部13和第三支部14在制造过程中的精度不够而产生的第一支部12与第二支部13间距、第一支部12与第三支部14间距存在微小差异而引起的上半部分和下半部分磁场回路的磁通量的不同而影响发电效果的问题。

本实用新型中，磁铁20与导磁件10的形状和位置关系可以有多种，本实用新型提供4个实施例。

实施例1

如图1a和图1b所示，磁铁20呈条状，第一支部12自由端与固定端（该固定端与固定部11连接）之间的距离小于第二支部13或第三支部14自由端与固定端的距离，初始状态时，磁铁20的一端与第二支部13接触、另一端与第一支部12存在间隙，固定部11、第一支部12、第二支部13和磁铁20形成磁回路，如图1a；

在需要发电时，按压磁铁20，致使磁铁20发生运动直至磁铁20的一端与第三支部14接触，另一端与第一支部12之间存在间隙，固定部11、第一支部12、第三支部14和磁铁20形成与上述磁回路大小相同方向相反的磁回路，如图1b，进而产生电能。

实施例2：

如图2a和图2b所示，磁铁20呈L状，第一支部12和第二支部13的自由端与固定端（该固定端与固定部11连接）之间的距离小于第三支部14自由端与固定端的距离，初始状态时，磁铁20的弯折端的上表面与第一支部12下表面接触、磁铁20的直端与第二支部13存在间隙，如图2a所示；

在需要发电时，按压磁铁20，致使磁铁20发生运动直至磁铁20的弯折端的下表面与第三支部14的上表面接触，直端与第一支部12之间存在间隙，如图2b所示。

实施例3：

如图3a和图3b所示，磁铁20呈L状，第一支部12和第三支部14的自由端与固定端（该固定端与固定部11连接）之间的距离小于第二支部13自由端与固定端的距离，初始状态时，磁铁20的弯折端的上表面与第二支部13下表面接触、磁铁20的直端与第一支部12存在间隙，如图3a所示；

在需要发电时，按压磁铁20，致使磁铁20发生运动直至磁铁20的弯折端的下表面与第一支部12的上表面接触，直端与第三支部14之间存在间隙，如图3b所示。

实施例4：

如图4a和图4b所示，磁铁20呈“]”状，第二支部13和第三支部14的自由端与固定端（该固定端与固定部11连接）之间的距离小于第一支部12自由端与固定端的距离，初始状态时，磁铁20一端的上表面与第一支部12下表面接触、磁铁20的另一端与第二支部13存在间隙，如图4a所示；

在需要发电时，按压磁铁20，致使磁铁20发生运动直至磁铁20的一端的下表面与第一支部12的上表面接触，另一端与第三支部14之间存在间隙，如图4b所示。

导磁件10可为E型，即导磁件10的固定部11、第一支部12、第二支部13和第三支部14组合成E型。即如图1a-图4b中所示的第一支部12、第二支部13和第三支部14从固定部11延伸出来形成E型；也可以如图5和图7中所示的，第二支部13和第三支部14由固定部11延伸并从第一支部12的两侧绕出来在自由端处形成E型。

本实用新型实施例中磁铁20优选为磁钢；导磁件10为铁镍合金、超导磁材料等；磁铁20和驱动件30可以通过铆接的方式固定，也可通过一体注塑成型。

如图5-图8所示，E型导磁件10的骨架大体呈框型，驱动件30呈U型，U型的驱动件30可转动的固定在框型骨架的两侧，实现磁铁20卡合在导磁件10之间。

具体的，U型驱动件30，具有第一手臂31、第二手臂32和连接第一手臂31和第二手臂32的连接臂33，第一手臂31和第一手臂31可转动的固定在导磁件10两侧上，磁铁20固定在连接臂33上，通过驱动连接臂33转动来驱动磁铁20与导磁件10的相对位置变化。

驱动件30的结构不限于U型骨架，也可是其他形状，如框型。

本实用新型的一个实施例中，如图9和图10所示，驱动件30包括两个相对设置的驱动部a、b，即驱动部a、b分别对应该永磁发电装置的两端设置，按压任意一个驱动部均可驱动磁铁20在第二支部13和所述第三支部14之间往复运动，从而实现两端驱动，可以满足发电装置应用在不同环境下的需求，使用起来更方便。按压驱动部a时，直接带动磁铁20运动。在按压驱动部b时，驱动部b带动驱动部a运动，再由驱动部a带动磁铁20运动。本实用新型的一个较佳实施例中，如图9所示，驱动部a和驱动部b可一体成型，中部设有连接部c，通过该连接部c驱动件30可转动的固定在导磁件10两侧上。优选的，驱动部a、b分别为U型设计，U型设计的驱动部a和U型设计的驱动部b组成框型驱动件30。

如图10所示，驱动部a和驱动部b上还可以各连接一弹片40，外力通过弹片40驱动所述驱动件30。

为了便于实现瞬间将机械能转化为电能，优选的，在驱动件30上设置有弹片40，当外力按压弹片40时，弹片40变形积蓄能量，当弹片40形变到一定程度时，作用于驱动件30的力大到足以克服磁铁20与导磁件10的吸力时，驱动件30瞬间动作，在转动的过程中实现线圈15中磁场方向的改变，从而达到发电的效果。具体的，弹片40可根据实际情况设置在驱动件30的一端或两端。即当驱动件30为上述U型驱动件30时，弹片40设置在U型驱动件30的连接臂33上；当驱动件30为上述包括两个相对设置的驱动部a、b时，弹片40分别设置在驱动部a和驱动部b上。

磁铁20、驱动件30和弹片40可以通过铆接的方式固定，也可通过一体注塑成型。

在每一次运动发电过程中，磁铁20上与导磁件10接触的一端都会与导磁件10发生碰撞，这样容易导致磁铁20多次碰撞后的损坏，为了解决上述问题，如图9所示，可在磁铁20上与导磁件10接触的一端设置导磁片50，导磁片50也采用铁镍合金、超导磁材料等。避免了磁铁20与导磁件10直接碰撞而造成磁铁20容易破碎的问题。

还可在磁铁20上连接弹性件（图中未示出），弹性件处于压缩状态，这样，在外力作用下，磁铁20从导磁件10的上半部分运动到下半部分产生第一次发电后，释放按压外力，在弹性回复力的作用下，磁铁20自动回复到初始状态的过程中又一次发电，即这样可以达到一次按压实现两次发电的效果。弹性件可以为弹簧、弹片、扭簧等弹性材料。

本实用新型，驱动件驱动磁铁在导磁件的上下两个支部之间往复运动，磁铁在上下两个极限位置时，磁铁的一端与导磁件直接接触，另一端与导磁件存在间隙，由于该间隙中不影响磁场的穿过，磁铁和导磁件形成了磁场回路产生电能，替代现有的电池和外接电源，节能环保，且本实用新型实施例的磁铁20在任意极限位置时都是一端与导磁件10直接接触，一端与导磁件10有微小间隙，从而提高了磁铁20在上下两个极限位置之间切换时所需外力的一致性，同时也增强了客户体验，当与复位结构相配合时就能更好地解决复位的问题了，从而增加了产品合格率，减少了产品检测环节的工作量。

将上述实施例的永磁发电装置用于控制装置中，其可设置于控制装置的外壳内，通过永磁发电装置为该控制装置供电。当控制装置的按键下压时，给驱动件提供驱动力，驱动件带动磁铁运动，引起磁通量的变化，线圈中产生电能，从而为控制装置供电。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种能够实现瞬间自发电的永磁发电装置，其特征在于，包括导磁件、磁铁和驱动件；

所述导磁件包括固定部，该固定部上设有第一支部、第二支部和第三支部，所述第一支部位于第二支部和第三支部之间，所述第一支部上绕有线圈；

在所述驱动件的驱动下，所述磁铁在所述第二支部和所述第三支部之间往复运动，在往复运动的两个位移最大处，所述磁铁的一端与导磁件的一个支部接触，另一端与所接触支部的相邻支部存在间隙。

2.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，该导磁件呈E型，固定部、第一支部、第二支部和第三支部组合成E型。

3.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，磁铁呈条状，第一支部自由端与固定端之间的距离小于第二支部或第三支部自由端与固定部的距离。

4.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，磁铁呈L状，第一支部和第二支部的自由端与固定部之间的距离小于第三支部自由端与固定端的距离。

5.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，磁铁呈L状，第一支部和第三支部的自由端与固定端之间的距离小于第二支部自由端与固定端的距离。

6.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，磁铁呈]状，第二支部和第三支部的自由端与固定端之间的距离小于第一支部自由端与固定端的距离。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的永磁发电装置，其特征在于，所述磁铁与所述驱动件连接，所述驱动件可转动地固定在导磁件的两侧。

8.根据权利要求7所述的永磁发电装置，其特征在于，所述驱动件包括第一手臂、第二手臂和连接两臂的连接臂，第一手臂和第一手臂可转动的固定在所述导磁件两侧上，所述磁铁固定在所述连接臂上，通过驱动所述连接臂转动来驱动所述磁铁与所述导磁件的相对位置变化。

9.根据权利要求7所述的永磁发电装置，其特征在于，所述驱动件包括两个相对设置的驱动部，所述驱动部分别对应该永磁发电装置的两端设置，按压任意一个驱动部均可驱动所述磁铁在所述第二支部和所述第三支部之间往复运动。

10.根据权利要求8或9所述的永磁发电装置，其特征在于，所述驱动件的一端或两端设置有弹片，外力通过该弹片驱动所述驱动件。

11.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述磁铁上与导磁件接触的一端设置导磁片。

12.一种控制装置，其特征在于，包括外壳，该外壳内设有权利要求1-11中任一项所述的永磁发电装置，该永磁发电装置为该控制装置供电。