CN205693542U - 高功率动能自生电装置 - Google Patents

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Abstract

一高功率动能自生电装置,其包括:磁组,导磁腔体和线圈,磁组包括顶导磁板、底导磁板和磁铁,顶导磁板和底导磁板之间形成磁间隙,导磁腔体磁组形成导磁腔,并且导磁腔体还包括设置于导磁腔内的中柱,所述线圈设置于导磁腔内,并环绕在中柱上,其中中柱延伸进入磁间隙,通过磁组和中柱产生相对位移使中柱交替接触顶导磁板和底导磁板,使穿过线圈的磁感线的方向发生变化,从而产生感应电流。本实用新型能够将机械动能转化为电能。

Description

高功率动能自生电装置
技术领域
本实用新型涉及一生电装置,尤其涉及一机械动能转化为电能的自生电装置。
背景技术
利用手的作用力或者外部的微小机械压力来为小型低功耗电子产品发电,可以很好地解决电池供电带来的寿命短、重复花费、不可靠、不环保等一系列的问题。在环境污染日益严峻的当下,减少工业垃圾的大量产生显得尤为重要。常见的机械动能发电装置体积较大,噪声较强,发电效率相对低下。小型低功耗的电子产品虽然对提供电源的装置的要求并不高,但是目前的机械动能发电装置体积小但是发电效率低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一高功率动能自生电装置,所述高功率动能自生电装置能够将机械动能转化为电能。
本实用新型的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置,所述高功率动能自生电装置采用导磁腔结构,将感应线圈置于导磁腔的内部的中柱上,导磁腔的一侧面有磁组上下运动,这样,整个线圈被磁感线完全覆盖,从而减小漏磁,因而在磁组运动的过程中,线圈获得增大的磁通变化量,因而在线圈中产生高功率的感生电能。
本实用新型的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置,所述高功率动能自生电装置能够提高发电效率。
本实用新型的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置,所述高功率动能自生电装置具有导磁腔体,减少了漏磁。
本实用新型的另一目的在于提供一高功率动能自生电装置,所述高功率动能自生电装置体积比相同功率的普通动能发电装置小的同时可以提供高功率的电 能,且磁电转换率显著提高,从而工业实用性大大增强,应用范围更为广泛。
为了实现上述目的,本实用新型提供一高功率动能自生电装置,其包括:
一磁组,所述磁组包括一顶导磁板、一底导磁板和一磁铁,其设置于所述顶导磁板和所述底导磁板之间,所述顶导磁板和所述底导磁板之间形成一磁间隙;
一导磁腔体,其中所述导磁腔体和所述磁组形成一导磁腔,并且所述导磁腔体还包括设置于所述导磁腔内的一中柱;以及
一线圈,所述线圈设置于所述导磁腔内,并环绕在所述中柱上,
其中所述中柱延伸进入所述磁间隙,通过所述磁组和所述中柱产生相对位移使所述中柱交替接触所述顶导磁板和所述底导磁板,使穿过所述线圈的磁感线的方向发生变化,从而产生一感生电流。
相应地,所述导磁腔体的结构选自如下其中的一种:
所述导磁腔体还包括一导磁外壳,所述中柱与所述导磁外壳相组装或一体成型,所述导磁外壳除了有一面具有一开口以作为磁组封口以外,其他五面为导磁材料屏蔽;
所述导磁腔体为两瓣合成,以通过两瓣的组合与所述磁组构成所述导磁腔。
所述导磁腔体还包括一顶半腔体壳和一底半腔体壳,所述中柱为合成式,其包括延伸于所述顶半腔体壳的一顶中柱部和延伸于所述底半腔体壳的一底中柱部;
所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳一端向外延伸形成一顶沿,另一端向外并向下延伸形成所述中柱。
所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳具有一顶沿和多个侧翼延伸于所述顶沿,所述中柱延伸于所述顶沿,并与所述顶沿平行相对,且与所述侧翼之间留有空隙;
所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳一端向外延伸形成一底沿,另一端向外并向上延伸形成所述中柱;
所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳具有一底沿和多个侧翼延伸于所述顶沿,所述中柱延伸于所述顶沿,并与所述顶沿平行相对,且与所述侧翼之间留有空隙。
在一个实施例中,所述高功率动能自生电装置还包括一摆动支架,所述磁组设置于所述摆动支架内,所述摆动支架被驱动时使所述磁组相对于所述中柱产生 位移。
在一个实施例中,所述磁组固定,而所述导磁腔体被构造成能够移动从而使所述中柱和所述磁组能够产生相对位移
在一个实施例中,所述摆动支架可枢转地设置于所述导磁腔体,其适合于被驱动而枢转从而带动所述磁组同步位移。
在一个实施例中,所述摆动支架具有一磁组固定槽和一导磁腔体固定槽,所述磁组设置于所述磁组固定槽内,所述导磁腔体设置于所述导磁腔体固定槽内。
在一个实施例中,所述摆动支架包括具有一组盖凹槽的一磁组盖、一支架基体和一摆动臂组,所述支架基体形成所述磁组固定槽,所述磁组容置于所述组盖凹槽内,所述磁组盖设置于所述磁组固定槽内,所述摆动臂组从所述支架基体向外延伸并和所述支架基体形成所述导磁腔体固定槽。
在一个实施例中,所述磁组盖进一步包括一组盖基板和两组盖臂,其分别从所述组盖基板的两端向外延伸形成所述组盖凹槽。
在一个实施例中,所述导磁腔体还具有一轴孔,所述摆动臂组为两延伸臂并各自在内侧具有一转动轴,所述转动轴匹配设置于所述轴孔内,从而所述摆动支架能够围绕所述转动轴转动。
在一个实施例中,所述高功率动能自生电装置还包括一固定套和一摆动支架,所述固定套用于固定所述导磁腔体,其中所述磁组设置于所述摆动支架内,所述摆动支架可枢转地设置于所述固定套,从而在所述摆动支架被驱动时使所述磁组相对于所述中柱产生位移。
在一个实施例中,所述固定套和所述摆动支架通过一转动轴和一支架卡槽相配合,从而所述摆动支架能够绕所述转动轴相对于所述固定套转动。
在一个实施例中,所述固定套朝向所述磁组的侧面上具有一顶沿开槽、一中柱开槽和一底沿开槽,所述导磁腔体的一顶沿能够从所述顶沿开槽内延伸出来,并与所述顶导磁板相抵接,所述中柱的一端能够从所述中柱开槽内延伸出来,所述导磁腔体的一底沿能够从所述底沿开槽内延伸出来,并与所述底导磁板相抵接。
在一个实施例中,所述高功率动能自生电装置还包括一弹片,所述弹片相组装或一体地成型于所述摆动支架,其中所述弹片适合于在外力作用下驱动所述摆动支架产生位移。
在一个实施例中,所述高功率动能自生电装置还包括一弹片,所述弹片相组装或一体地成型于所述摆动支架,其中所述弹片适合于在外力作用下驱动所述摆动支架产生位移。
在一个实施例中,所述的高功率动能自生电装置包括两所述磁组,所述中柱穿过所述导磁腔体,并且两端分别与两所述磁组相接合。
在一个实施例中,所述导磁腔体包括一顶壳、延伸于所述顶壳的两侧翼、连接于所述两侧翼的一底壳、和所述中柱,所述顶壳、所述侧翼和所述底壳共同形成所述导磁腔。
在一个实施例中,所述导磁腔两端具有开口,所述高功率动能自生电装置还包括两中柱固定架,且两所述中柱固定架能够闭合两开口后形成所述导磁腔,两所述中柱固定架的中部均具有一中柱开槽,所述中柱的两端能够分别穿过两个中柱开槽,从而所述线圈套设于所述中柱后能够容置于所述导磁腔内,所述中柱的两端部分露出所述导磁腔体,其中所述顶壳、所述侧翼和所述底壳由导磁材料制成,两所述中柱固定架由非导磁材料制成。
在一个实施例中,其中还包括一摆动支架,其可枢转地设置于所述导磁腔体,并且具有一导磁腔体槽和两个磁组固定槽分别固定所述导磁腔体和两个所述磁组,从而所述导磁腔体槽中间的所述导磁腔体不动,通过所述摆动支架的摆动,控制两个所述磁组运动,产生电能。
在一个实施例中,其中还包括两弹片,其分别设置于所述摆动支架的两侧。
在一个实施例中,所述摆动支架进一步包括两磁组盖、两支架基体、一摆动臂组,各所述支架基体包括两支架基体片形成所述磁组固定槽,所述摆动臂组从两所述支架基体向外延伸并和两所述支架基体形成所述导磁腔体槽,从而所述导磁腔体能够容置于所述导磁腔体槽内,各所述磁组分别设置于两所述磁组盖形成的一组盖凹槽内,各所述磁组盖设置于各所述磁组固定槽内,从而两所述磁组固定于所述摆动支架内。
在一个实施例中,所述两所述磁组盖各进一步包括一组盖基板和两组盖臂,其分别从所述组盖基板的两端向外延伸形成所述组盖凹槽,各所述磁组的所述顶导磁板、所述底导磁板和所述磁铁相互连接后设置于所述组盖凹槽内,各所述磁组盖设置于所述磁组固定槽内,进而将各所述磁组容置于各所述磁组固定槽内。
附图说明
图1A是根据本实用新型的一优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。
图1B是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。
图2A是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体分解示意图。
图2B是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的剖视示意图。
图2C是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的爆炸立体示意图。
图3是根据本实用新型的上述优选实施例的高功率动能自生电装置中一磁组和一导磁腔体产生位移的示意图。
图4是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。
图5A是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置中一初始状态示意图。
图5B是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置中当所述磁组向下移动时的电磁感应情形。
图6是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。
图7是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的立体爆炸示意图。
图8是根据本实用新型的上述优选实施例的一高功率动能自生电装置的侧面剖视示意图。
图9A示出了本实用新型上述优选实施例所述的高功率动能自生电装置中当所述磁组向上移动时所述磁组和所述线圈组之间的电磁感应情形。
图9B示出了本实用新型上述优选实施例所述的高功率动能自生电装置中当所述磁组向下移动时所述磁组和所述线圈组之间的电磁感应情形。
图10A为现有技术中的普通动能发电装置的电磁感应示意图。
图10B为普通E型发电结构的组成爆炸示意图。
图10C为普通E型发电结构的立体组成示意图。
图11所示为本实用新型的高功率动能自生电装置在同等参数下和普通发电装置产生的能量的对比图。
图12A和12B是根据本实用新型的另一实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。
图13A为上述实施例中的一爆炸分解示意图。
图13B为上述实施例的一立体示意图。
图14为上述实施例的一侧面剖视图。
图15为本实用新型的一实施例的一高功率动能自生电装置的立体示意图。
图16为本实用新型的一实施例的一高功率动能自生电装置的立体爆炸示意图。
图17、18和19为本实用新型的一实施例中的一导磁腔体的一变形实施方式的立体示意图。
图20为本实用新型的一实施例中的一导磁腔体的一变形实施方式的立体示意图。
图21A和21B为本实用新型的一实施例中的一导磁腔体的另一变形实施方式的电磁感应示意图。
图22为本实用新型的另一实施例的一高功率动能自生电装置的组装立体示意图。
图23A和23B为本实用新型的上述实施例的电磁感应示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外” 等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1A至图9B所示为本实用新型的一高功率动能自生电装置的一优选实施例,所述高功率动能自生电装置采用了导磁结构,来提高线圈的磁感密度,将感应线圈置于导磁腔的内部的线圈限位柱上,侧面有磁组封口,使磁路的漏磁最小,线圈能获得最大的磁感量。导磁腔的一侧面有磁组上下运动,这样,整个线圈被磁感线完全覆盖,漏磁达到最小,因而在磁组运动的过程中,线圈获得最大的磁通变化量,因而在线圈中产生高功率的感生电能,磁电转换的效率高。
具体地,如图1A和图1B所示为本实用新型的优先实施例的所述高功率动能自生电装置的立体示意图。所述高功率动能自生电装置包括一导磁腔体10、一磁组20和一线圈30。所述线圈30设置于所述导磁腔体10形成的一导磁腔100内,所述磁组20在导磁腔体10的一侧面进行上下运动,从而将机械动能转化为电能。更具体地,如图2A至2C所示,所述导磁腔体10包括一导磁外壳11和位于所述导磁外壳11内的一中柱12,所述中柱12与所述导磁外壳1包含导磁材料并且相组装或一体成型,以提高导磁效率,所述线圈30设置于所述导磁外壳11的内部,即所述导磁腔100内,并环绕于所述中柱12,如直接套装在所述中柱12上,或者线圈骨架设于所述中柱12并且所述线圈骨架套设有所述线圈30。所述导磁外壳11除了有一面具有一开口110以外,其他五面为导磁材料屏蔽。也就是说,所述导磁腔体10形成了相对封闭的导磁容器,所述线圈30被容纳在所述导磁容器中,所述开口110实施为一磁组封口。这样,当所述磁组20被用来封合所述开口110时,所述线圈30被磁感线完全覆盖,从而减少整个磁路系统的漏磁。换句话说,在这个实施例中,所述导磁腔体10形成相对封闭的封闭式导磁腔体,从而减小漏磁。可以理解的是,这里的封闭式导磁腔体指可以大致呈封闭状态,可以完全封闭,也可以是留有相对较小的缝隙。
所述磁组20进一步地包括一顶导磁板21、一底导磁板22和一磁铁23,所述磁铁23设置于所述顶导磁板21和所述底导磁板22之间。所述顶导磁板21和 所述底导磁板22的各自具有一端置于所述导磁腔100的内部,并且所述顶导磁板21和所述底导磁板22各自具有相对于所述磁铁23凸出的部分,并且在凸出的部分之间形成磁间隙24,所述中柱12的外侧端延伸进入所述磁间隙24。所述顶导磁板21和所述底导磁板22之间的宽度为磁间隙宽度。可以理解的是,所述顶导磁板21和所述底导磁板22各自有导磁材料制成,或者表面包覆有导磁材料。如图3所示,在外力的作用下,所述顶导磁板21和所述底导磁板22交替与所述导磁外壳11的一顶沿111和一底沿112抵触,使穿过所述线圈30的磁感线的方向发生变化,从而在所述线圈30中产生感生电流。
如图4所示,所述导磁外壳11具有六个侧面1101、1102、1103、1104、1105和1106,其中所述侧面1101、1102、1103、1104和1105形成一半封闭导磁壳体,所述侧面1106的所述开口110被所述磁组20填充,从而所述导磁外壳11形成所述导磁腔100。图中带箭头的线表示磁感线,可以看到,线圈被置于导磁腔的内部,侧面有磁组封闭,线圈得以被磁感线完全覆盖,这样漏磁最小,因此产生的能量相比于普通的发电装置高得多。
如图5A和图5B所示揭露了所述高功率动能自生电装置的工作原理。其中图中的带有箭头的虚线表示为磁感线的传导方向。如图5A所示为假定的初始状态,在初始状态时,所述顶导磁板21接合于所述磁铁23的N极,所述顶导磁板21与所述导磁外壳11的所述顶沿111相抵接。所述底导磁板22连接于所述磁铁23的S极,所述底导磁板22与所述中柱12相抵接,此时磁感线的方向可看作为从所述磁铁23的N极到所述磁铁23的S极,即磁感线的方向为由所述导磁外壳11的所述顶沿111至所述中柱12,磁感线为稳定状态,在线圈中没有产生感生电流。
如图5B所示,如果将所述磁组20沿图中的示意的箭头方向下移,使与所述磁铁23的N极连接的所述顶导磁板21与所述中柱12相抵接,同时与所述磁铁23的S极连接的所述底导磁板22与所述导磁外壳11的所述底沿112相抵接。在移动的过程当中,穿过所述线圈30的磁感线的方向发生了改变,如图5B的所述中柱12上的箭头所示,磁感线的方向由原来图5A中的从右到左,现在变成了从左到右。这个快速的变化使所述线圈30产生感生电流,电流的大小与所述磁组20位移的速度、所述线圈30的圈数、导磁材料的导磁率、漏磁率、磁饱和强度等参数直接相关。
感生电动势的计算公式如下:
E=-n*ΔΦ/Δt
式中:E为感应电动势,n为线圈的匝数,ΔΦ/Δt为磁通量的变化率。
可以理解的是,当所述磁组20从图5B的位置到达图5A的位置时,磁感线的方向再次产生改变,从而使所述线圈30产生另外一次感生电流。
另外,在图5A和图5B所示意的例子中,所述导磁腔体10固定,而所述磁组20移动,从而使穿过所述线圈30的磁感线变化而产生感生电流。可以理解的是,在另外的变形实施例中,也可以是所述磁组20固定,而所述封磁容器10移动,从而穿过所述线圈30的磁感线的方向变化而产生感生电流。
可以理解的是,本实用新型的这个实施例提供一种自生电方法,其包括步骤:使所述磁组20的所述顶导磁板21和所述底导磁板22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12,使环绕于所述中柱12并且位于所述导磁腔体10内的所述线圈30中产生感生电流以产生电能。
相应地,在所述底导磁板22与所述中柱12接触时,所述顶导磁板21可以抵接所述导磁腔体10的顶沿111;在所述顶导磁板22与所述中柱12接触时,所述顶导磁板21可以抵接所述导磁腔体10的底沿112。
并且,所述磁组20被驱动相对于所述导磁腔体10移动以使所述顶导磁板21和所述底导磁板22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12;或者所述导磁腔体10被驱动相对于所述磁组20移动以使所述顶导磁板21和所述底导磁板22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12。
可以理解的是,驱动所述磁组20或驱动所述导磁腔体10可以有各种可能的实施方式。下面将具体描述以驱动所述磁组20移动为例的磁组驱动装置。
进一步地,为了使所述高功率动能自生电装置更易于施加外力实现所述磁组20相对于所述导磁腔100的位移,如图6至图8所示,所述高功率动能自生电装置还包括一磁组驱动装置,如这个实施例中是一摆动支架40,所述磁组20设置于所述摆动支架40内。在图中示意的例子中,所述磁组20可以上下摆动,行程由磁间隙宽度决定,如可在0.1mm-3mm的范围内上下摆动发电,当然上述数值范围并不限制本实用新型。也就是说,所述摆动支架40的作用,就是固定好所述磁组20,使所述磁组20在磁间隙范围内分别与所述导磁外壳11的所述顶沿111、所述中柱12、所述导磁外壳11的所述底沿112交替抵接。
具体地,如图7和图8所示,所述摆动支架40进一步包括一磁组盖41、一支架基体42、一摆动臂组43和一驱动件44。所述驱动件44连接于所述磁组盖41,所述支架基体42包括两支架基体片形成一磁组固定槽402,所述摆动臂组43从所述支架基体42向外延伸并和所述支架基体42形成一导磁腔体固定槽403,从而所述导磁腔体10能够容置于所述导磁腔体固定槽403内。所述摆动臂组43为两延伸臂并各自在内侧具有一转动轴430,相应地所述导磁外壳11还具有两轴孔113,各所述转动轴430设置于相应的各所述轴孔113内,从而所述导磁腔体10能够围绕所述转动轴430转动。可以理解的是,所述轴孔113也可以设置于所述摆动臂组43,而所述转动轴430设置于所述导磁外壳11。
所述磁组20设置于所述磁组盖41形成的一组盖凹槽401内,所述磁组盖41设置于所述磁组固定槽402内,从而所述磁组20固定于所述摆动支架40内。更具体地,所述磁组盖41进一步包括一组盖基板412和两组盖臂411,其分别从所述组盖基板412的两端向外延伸形成所述组盖凹槽401。所述磁组20的所述顶导磁板21、所述底导磁板22和所述磁铁23相互连接后设置于所述组盖凹槽401内,所述磁组盖41设置于所述磁组固定槽402内,进而将所述磁组20容置于所述磁组固定槽402内。所述驱动件44连接于所述磁组盖41,更具体地,在本实用新型的这个优选实施例中,所述驱动件44连接于所述组盖基板412,并且可以实施为一弹片。
也就是说,如图8所示,所述线圈30设置于所述导磁腔体10的所述导磁腔100内并套装在所述中柱12上,所述摆动支架40的所述磁组盖41将所述磁组20设置于所述磁组固定槽402内,所述驱动件44连接于所述磁组盖41,从而所述驱动件44能够使所述磁组20进行上下摆动的位移变化,从而所述线圈30内产生感生电流。
另外,所述组盖基板412内侧还可以进一步形成有凸起413,而所述顶导磁板21和所述底导磁板22在面向所述组盖基板412那一侧还形成有一限位间隙25,这样,所述凸起413进入所述限位间隙25,从而增强所述磁组20的限位作用。
可以理解的是,在本实用新型的这个实施例中,所述摆动支架40可枢转地与所述导磁腔体10相接合,而所述磁组20设置于所述摆动支架40内,而所述摆动支架40被外力作用而产生枢转运动时,位于所述摆动支架40内的所述磁组 20相对于所述导磁腔体10产生相对位移,从而进一步地使所述线圈30内产生感生电流。更具体地,在这个例子中,所述摆动支架40的所述驱动件44在外力作用下能够驱动整个所述摆动支架40产生位移,并且执行发电操作。在其他的变形实施例中,也可以有其他合适的使所述摆动支架40在外力作用下产生移动的结构。
本领域技术人员可以理解的是,上述实施例中,所述磁组20设置并被组装限位于所述摆动支架40的结构只作为举例而并不限制本实用新型,即本领域技术人员可以使用其他的变形实施方案。
另外,在所述导磁腔体10被组装于所述摆动支架40的所述导磁腔体固定槽403后,所述摆动支架40和所述导磁腔体10形成封闭的容纳腔,以容纳所述线圈30和所述磁组20,从而形成紧凑的结构。
也就是说,如图9A和9B所示,假定所述驱动件44处于向上摆动的极点位置,所述顶导磁板21连接于所述磁铁23的N极。所述底导磁板22连接于所述磁铁23的S极,所述底导磁板22与所述中柱12相抵接,此时磁感线的方向可看作为从所述磁铁23的N极到所述磁铁23的S极,即磁感线的方向为由所述导磁外壳11的所述顶沿111至所述中柱12,磁感线为稳定状态,在线圈中没有产生感生电流。当所述驱动件44被外力作用而向下摆动时,所述磁铁23的N极连接的所述顶导磁板21与所述中柱12相抵接。在移动的过程当中,穿过所述线圈30的磁感线的方向发生了改变,这个快速的变化使所述线圈30产生感生电流。本领域的技术人员可以理解的是,当所述驱动件44又向上摆动时,穿过所述线圈30的磁感线的方向再次发生了改变,这个快速的变化使所述线圈30能够继续产生感生电流。在这个实施例中,所述顶导磁板21和所述底导磁板22可以不与所述导磁外壳11的所述顶沿111和所述底沿112分别抵接。当然在一个变形方案中,所述顶导磁板21和所述底导磁板22也可以延伸于进入所述导磁腔体10内并且在发电操作中分别与与所述导磁外壳11的所述顶沿111和所述底沿112相抵接。
相应地,本实用新型的这个优选实施例提供的自生电方法,包括如下步骤:
当有外力作用于所述磁组驱动装置时,其被驱动移动,使设置于所述磁组驱动装置的所述磁组20的所述顶导磁板21和所述底导磁板22交替地接触位于所述导磁腔体10内的所述中柱12,使环绕于所述中柱12并且位于所述导磁腔体 10内的所述线圈30中产生感生电流以产生电能。
相应地,在这个实施例中,所述磁组驱动装置实施为一摆动支架40,从而所述摆动支架40外力作用而相对于所述导磁腔体10枢转,从而使所述磁组20产生位移。
进一步地,所述摆动支架40的所述驱动件44被驱动而促使所述摆动支架产生枢转运动,从而位于所述摆动支架40内的所述磁组20同步移动。
图10A至10C为现有技术中的普通动能发电装置。本实用新型的这个优选实施例通过和普通动能发电装置进行对比,能够体现出来体积小、能量大、所需要的按压力轻等优点。
如图10A所示为一种机械动能发电装置的发电原理图,这种结构中,一线圈3中间有一根导磁材料的铁芯1穿过,导磁材料制成的铁芯1在一磁组2的两极交替滑动产生能量,由于线圈3中仅有一根导磁体穿过,导磁效率低,漏磁大,因此产生的感生能量有限。图10A中的虚线表示了磁感线的影响范围,可以看出普通的发电结构由于线圈3外的外侧离磁组2较远,离磁组2越远的导体受到的磁场的影响越少,因此这部分线圈收到的磁感线影响最小,因此产生的感应电动势也小,发电效率也低。因此,相比于该专利,在同样的按压力(例如3N)、同样的运动行程(例如0.5mm)条件下,本实用新型磁电转换效率提高了四倍,体积却缩小了一半。
而图10B和图10C为普通E型发电结构的组成示意图。图中普通E型发电装置的一E型铁芯1’插入一线圈3’内,且一磁组2’连接于线圈3’。该普通E型发电装置的E型铁芯1’相比于一根直插于线圈中间的直铁芯来说,磁能的利用率增加了一些,但仍旧十分低下。由于磁感线不能全部集中于线圈周围,磁漏依然很大,效率提升并不多。而本实用新型的高功率动能自生电装置相比于普通E型结构的发电装置发电效率提升两倍,体积缩小一倍。
如图11所示为本实用新型的高功率动能自生电装置在同等参数下和普通发电装置产生的能量的对比图。实线表示的为本实用新型的高功率动能自生电装置产生的能量,虚线表示的为普通发电装置产生的能量。本实用新型产生的能量与普通发电装置产生的能量的测试对比结果,可见,在同等参数的情况下(按压力相同、运动行程相同、位移速度相同、线圈圈数相同、磁通量相同、导磁材料相同),本实用新型产生的能量要远大于普通发电装置。因此,在能量不变的情况 下,本实用新型的体积要较普通发电装置小得多,工业实用性大大增强,应用范围更为广泛。
因此,本实用新型的体积十分小巧,输出能量大,能为遥控器及低功耗通信电路、传感器提供电源供应。例如外形尺寸小至1.5立方厘米,在2N按压力、行程1.2mm的条件下,可产生400-700uJ的能量,由于体积大为缩小,因此可以装置在许多传感器产品的内部,使电子产品可以在长达数十年的时间跨度中间歇地工作。
如图12A至图16所示为本实用新型的所述高功率动能自生电装置的另一实施例。主要是上述优选实施例中所述导磁腔体10和所述摆动支架40的另一变形实施方式。
上述优选实施例中的所述导磁腔体10的所述导磁外壳11和所述中柱12为一体成型连接,在这个实施例中,本实用新型的这个实施例中所述高功率动能自生电装置包括一导磁腔体10A,所述导磁腔体10A为上下两瓣合成,通过上下两瓣的组合来构成一导磁腔100A。
具体地,所述导磁腔体10A包括一顶半腔体壳11A、一底半腔体壳14A和一中柱12A,所述中柱12A也为上下合成式,即包括延伸于所述顶半腔体壳11A的一顶中柱部121A和延伸于所述底半腔体壳14A的一底中柱部122A。当然,所述中柱12A也可以是一个整体部件,而不具有图中示意的上下两个部分。更具体地,所述顶半腔体壳11A包括一顶壳体111A和相互延伸形成的三个顶侧翼112A、113A和114A,所述顶中柱部121A延伸于所述顶侧翼112A并与所述顶壳体111A相对,所述顶中柱部121A的两侧和所述顶侧翼113A和114A留有空隙,从而所述顶侧翼112A、113A和114A、所述顶壳体111A和所述顶中柱部121A形成一顶导磁腔101A。相应地,所述底半腔体壳14A包括一底壳体141A和相互延伸形成的三个底侧翼142A、143A和144A,所述底中柱部122A延伸于所述底侧翼142A并与所述底壳体141A相对,所述底中柱部122A的两侧和所述底侧翼143A和144A留有空隙,从而所述底侧翼142A、143A和144A、所述底壳体141A和所述底中柱部122A形成一底导磁腔102A。从而,所述顶导磁腔101A和所述底导磁腔102A形成了所述导磁腔100A。
如图13A和13B所示,所述高功率动能自生电装置的一线圈30A设置于所述导磁腔体10A的所述导磁腔100A内并套装在所述中柱12A上。所述顶半腔体壳11A 的三个所述顶侧翼112A、113A和114A和所述顶壳体111A以及所述底半腔体壳14A的三个所述底侧翼142A、143A和144A和所述底壳体141A包裹了所述线圈30A的四周,减少了漏磁。
如图14所示,所述高功率动能自生电装置的一磁组20A的结构和本实用新型的优选实施例中的所述磁组20的结构相似,所述磁组20A包括一顶导磁板21A、一底导磁板22A和一磁铁23A并形成一磁间隙24A,所述磁铁23A设置于所述顶导磁板21A和所述底导磁板22A之间。所述顶导磁板21A和所述底导磁板22A的一端置于所述导磁腔100A的内部。在外力的作用下,所述顶导磁板21A和所述底导磁板22A交替与所述中柱12A接触,并且分别与所述顶半腔体壳11A的所述顶壳体111A向外延伸的一顶沿1110A和所述底壳体141A向外延伸的一底沿1410A抵触,使穿过所述线圈30A的磁感线的方向发生变化,从而在所述线圈30A中产生感生电流。本领域的技术人员可以理解的是,本实用新型的这个实施例中的所述高功率动能自生电装置的发电的工作原理和本实用新型的上述优选实施例中的相同。
如图15和图16展示了所述高功率动能自生电装置的一摆动支架40A连接于所述磁组20A进行发电。也就是说,所述摆动支架40A固定所述磁组20A,使所述磁组20A在磁间隙范围内分别与所述顶半腔体壳11A的所述顶沿1110A、所述中柱12A、所述顶半腔体壳11A的所述底沿1410A交替抵接。
具体地,所述摆动支架40A包括一支架基体42A、一摆动臂组43A和一磁组固定臂组46A。所述高功率动能自生电装置还包括一驱动件44A。所述驱动件44A一体成型连接于所述摆动支架40A,具体地,所述驱动件44A一体成型连接于所述支架基体42A。所述磁组固定臂组46A从所述支架基体42A的两端各自向外延伸并和所述支架基体42A形成一磁组固定槽402A。所述磁组20A的所述顶导磁板21A、所述底导磁板22A和所述磁铁23A相互连接后设置于所述磁组固定槽402A内。所述摆动臂组43A从各所述磁组固定臂组46A向外延伸并在末端各自形成一支架卡槽431A。所述摆动臂组43A内形成一导磁腔体固定槽403A,以用于容纳所述导磁腔体10A。
所述高功率动能自生电装置还包括一固定套50A,用于固定所述顶半腔体壳11A和所述底半腔体壳14A以及所述线圈30A。所述固定套50A具有一开口500A,所述导磁腔体10A和所述线圈30A能够从所述开口500A放置于所述固 定套50A内。所述固定套50A与所述开口500A相对的一侧面501A上具有一顶沿开槽5011A、一中柱开槽5012A和一底沿开槽5013A,所述导磁腔体10A的所述顶沿1110A能够从所述顶沿开槽5011A内延伸出来,并与所述顶导磁板21A的一体向外延伸出的一顶导磁板抵接端211A相抵接。所述中柱12A的一端能够从所述中柱开槽5012A内延伸出来,并与所述磁铁23A相抵接。所述导磁腔体10A的所述底沿1410A能够从所述底沿开槽5013A内延伸出来,并与所述底导磁板22A的一体向外延伸出的一底导磁板抵接端221A相抵接。从而,所述导磁腔体10A和所述线圈30A能够固定于所述固定套500A内,并且所述导磁腔体10A能够与所述磁组20A相抵接。可以理解的是,所述顶导磁板21A和所述底导磁板22A的一体向外延伸出的抵接端211A和221A相对于所述磁铁23A的两侧部分可以有减小的间距,如图14中所示,当然此形状只作为举例而不限制本实用新型。
所述固定套500A的另外两个侧边502A和503A分别具有一支架转轴5020A和5030A,所述摆动支架40A的所述支架卡槽431A能够相匹配地卡在所述支架转轴5020A和5030A上,从而使所述摆动支架40A以所述支架转轴5020A和5030A作上下微幅摆动,从而所述摆动支架40A带动所述磁组20A与所述导磁腔体10A的所述顶沿1110A、所述底沿1410A及所述中柱12A交替抵接。
所述摆动支架40A可枢转地设置于所述固定套50A,其具体连接结构可以不限于上述支架转轴和所述支架卡槽的方式。所述摆动支架40A相对于所述固定套50A枢转地移动时,所述磁组20A被驱动而使其导磁件交替地接触所述中柱12A,从而使所述线圈30A产生感生电流。
也就是说,如图16所示,所述线圈30A设置于所述导磁腔体10A的所述导磁腔100A内并套装在所述中柱12A上,所述摆动支架40A将所述磁组20A设置于所述磁组固定槽402A内,所述驱动件44A组装或一体成型连接于所述摆动支架40A,从而所述驱动件44A的摆动能够使所述磁组20A进行上下摆动的位移变化,从而所述线圈30A内产生感生动势。本领域的技术人员可以理解的是,在这个实施例中,发电原理和本实用新型的上述优选实施例中的相同。
上述实施例中所述高功率动能自生电装置的装配步骤为:(1)将所述顶半腔体壳11A和所述底半腔体壳14A拼合形成所述导磁腔100A;(2)将所述线圈30A套设于所述中柱12A上;(3)所述导磁腔体10A、所述线圈30A置于所述固定 套500A中;(4)分别将所述顶沿1110A、所述底沿1410A、所述中柱12A从所述固定套500A的三个所述开槽5011A、5012A和5013A中延伸出来,便于与所述磁组20A相抵接:(5)所述驱动件44A与所述摆动支架40A一体成型;(6)将所述顶导磁板21A、所述磁铁23A、所述底导磁板22A置于所述磁组固定槽402A中;(7)将所述摆动支架40A的两所述支架卡槽431A卡在所述支架转轴5020A和5030A上,使所述摆动支架40A以所述支架转轴5020A和5030A为支点作上下微幅摆动,所述摆动支架40A带动所述磁组20A与所述导磁腔体10A的所述顶沿1110A、所述底沿1410A及所述中柱12A交替抵接。
如图17至图20所示为本实用新型的所述高功率动能自生电装置的另一实施例。主要是上述优选实施例中所述导磁腔体10的另一种变形实施方式。也就是说,上述优选实施例中所述导磁腔体10的一侧的导磁材料折弯形成本实施例中的一导磁腔体10B的一中柱12B。这种结构易于制造,有利于降低生产的成本。
具体地,如图17至20所示,所述高功率动能自生电装置包括一导磁腔体10B、一磁组20B和一线圈30B。所述线圈30B设置于所述导磁腔体10B形成的一导磁腔100B内,所述磁组20B在导磁腔体10B的一侧面进行上下运动,从而将机械动能转化为电能。所述导磁腔体10B的一顶壳11B一端向外延伸形成一顶沿111B,另一端向外并向下延伸形成一中柱12B,也就是说,所述中柱12B延伸于所述顶壳11B的一端,并与所述顶壳11B平行相对,且与所述导磁腔体10B的两侧翼13B之间留有空隙,以供所述线圈30B套设于所述中柱12B上。本领域的技术人员可以理解的是,本实施例中的所述高功率动能自生电装置的发电的工作原理和本实用新型的优选实施例的相同。
如图21A和21B所示为本实用新型的所述高功率动能自生电装置的上述实施例中12B的另一个变形实施方式,也即是说,所述高功率动能自生电装置的一导磁腔体10BB的一底壳14BB一端向外延伸形成一底沿141BB,另一端向外并向上延伸形成一中柱12BB,也就是说,所述中柱12BB延伸于所述底壳14BB的一端,并与所述底壳14BB平行相对,且与所述导磁腔体10BB的两侧翼13BB之间留有空隙,以供所述线圈30BB套设于所述中柱12BB上。
所述高功率动能自生电装置的一磁组20BB进一步地包括一顶导磁板21BB、一底导磁板22BB和一磁铁23BB,所述磁铁23BB设置于所述顶导磁板21BB和所述底导磁板22BB之间。所述顶导磁板21BB的一端向外延伸形成一顶导磁板 抵接端211BB,所述底导磁板22BB的一端向外延伸形成一底导磁板抵接端221BB,所述顶导磁板抵接端211BB和所述底导磁板抵接端221BB能够置于所述导磁腔100BB的内部。所述顶导磁板抵接端211BB和所述底导磁板抵接端221BB之间的宽度为磁间隙宽度。在外力的作用下,所述顶导磁板抵接端211BB和所述底导磁板抵接端221BB交替与所述顶沿111BB和所述底沿141BB抵触,使穿过所述线圈30BB的磁感线的方向发生变化,从而在所述线圈30BB中产生感生电流。
本领域的技术人员可以理解的是,本实施例中的所述高功率动能自生电装置的发电的工作原理和本实用新型的优选实施例的相同。也就是说,如图21A的初始状态和图21B中所述磁组20BB运动后的抵接状态所示,在初始状态时,所述磁铁23BB的N极连接的所述顶导磁板抵接端211BB与所述中柱12BB相抵接,同时与所述磁铁23BB的S极连接的所述底导磁板抵接端221BB与所述底沿141BB相抵接。此时磁感线为稳定状态,在所述线圈30BB中没有产生感生电流。如果将所述磁组20BB上移,使与所述顶导磁板抵接端211BB与所述顶沿111BB相抵接。在移动的过程当中,穿过所述线圈30BB的磁感线的方向发生了改变,这个快速的变化使所述线圈30BB产生感生电流。
如图22至图23B所示为本实用新型的所述高功率动能自生电装置的另一实施例。所述高功能动能自生电装置包括一导磁腔体10C、两磁组20C和一线圈30C。所述线圈30C设置于所述导磁腔体10C形成的一导磁腔100C内,两个所述磁组20C在导磁腔体10C的两侧面分别进行上下运动,从而将机械动能转化为电能,相当于两台发电机,能够产生较强的电能。
具体地,所述导磁腔体10C包括一顶壳11C、两延伸于所述顶壳11C的侧翼13C、连接于所述两侧翼13C的一底壳14C、和一中柱12C。所述顶壳11C、所述侧翼13C和所述底壳14C共同形成具有两开口的导磁腔,且所述高功能动能自生电装置还包括两中柱固定架15C,两所述中柱固定架15C可以由非导磁性材料制成,并且能够闭合两开口后形成所述导磁腔100C。两所述中柱固定架15C的中部均具有一中柱开槽151C,所述中柱12C的两端能够分别穿过两个中柱开槽151C,从而所述线圈30C套设于所述中柱12C后能够容置于所述导磁腔100C内。值得一提的是,所述中柱的两端部分露出所述导磁腔100C。
所述高功能动能自生电装置还包括一磁组驱动装置,其实施为一摆动支架 40C并且包括两驱动件44C,其分别设置于所述摆动支架40C的两侧,所述摆动支架40C具有一导磁腔体固定槽403C和两个磁组固定槽402C以分别固定所述导磁腔体10C和两个所述磁组20C,从而所述导磁腔体槽401C中间的所述导磁腔体10C不动,通过所述摆动支架40C的摆动,控制两个所述磁组20C运动,产生较强的电能。
具体地,所述导磁腔体10C的两个所述侧翼13C上各有一轴支槽130C,所述摆动支架40C还包括设置于所述导磁腔体槽401C两对侧内表面的两支架转轴45C,所述支架转轴45C各自匹配卡在两所述轴支槽130C内,从而所述摆动支架40C能够围绕所述支架转轴45C转动。可以理解的是,所述轴支槽130C和所述支架转轴45C的位置也可以相互替换。
更具体地,所述摆动支架40C进一步包括两磁组盖41C、两支架基体42C、一摆动臂组43C。各所述支架基体42C包括两支架基体片形成所述磁组固定槽402C,所述摆动臂组43C从两所述支架基体42C向外延伸并和两所述支架基体42C形成所述导磁腔体固定槽403C,从而所述导磁腔体10C能够容置于所述导磁腔体固定槽403C内。两所述支架转轴45C分别设置于两所述摆动臂组43C内表面上。
各所述磁组20C分别设置于两所述磁组盖41C形成的一组盖凹槽401C内,各所述磁组盖41C设置于各所述磁组固定槽402C内,从而两所述磁组20C固定于所述摆动支架40C内。更具体地,两所述磁组盖41C各进一步包括一组盖基板412C和两组盖臂411C分别从所述组盖基板412C的两端向外延伸形成所述组盖凹槽401C。各所述磁组20C的所述顶导磁板21C、所述底导磁板22C和所述磁铁23C相互连接后设置于所述组盖凹槽401C内,各所述磁组盖41C设置于所述磁组固定槽402C内,进而将各所述磁组20C容置于各所述磁组固定槽402C内。各所述驱动件44C分别连接于两所述组盖基板412C。
也就是说,如图22所示,所述线圈30C设置于所述导磁腔体10C的所述导磁腔100C内并套装在所述中柱12C上,所述摆动支架40C的两个所述磁组盖41C分别将两个所述磁组20C设置于各所述磁组固定槽402C内,两所述驱动件44C连接于所述摆动支架40C的两所述磁组盖41C,从而两所述驱动件44C能够使两所述磁组20C进行上下摆动的位移变化,从而所述线圈30C内产生相同参数下两倍的感生动势。
各所述磁组20C进一步地包括一顶导磁板21C、一底导磁板22C和一磁铁23C,所述磁铁23C设置于所述顶导磁板21C和所述底导磁板22C之间。所述顶导磁板21C和所述底导磁板22C的一端置于所述导磁腔100C的内部。所述顶导磁板21C和所述底导磁板22C之间的宽度为磁间隙宽度,所述中柱12C两端分别延伸进入两个所述磁组20C的所述顶导磁板21C和所述底导磁板22C之间的磁间隙24C。在外力的作用下,所述顶导磁板21C和所述底导磁板22C交替与所述导磁外壳11C的一顶沿111C和一底沿112C抵触,所述中柱12C两端交替地接触各个所述磁组20C的所述顶导磁板21C和所述底导磁板22C,使穿过所述线圈30C的磁感线的方向发生变化,从而在所述线圈30C中产生感生电流。值得一提的是,在一个位置,所述中柱12C的两端分别接触一个所述磁组20C的所述顶导磁板21C和另一个所述磁组20C的所述底导磁板22C,而在被驱动至另一位置后,所述中柱12C的两端分别接触一个所述磁组20C的所述底导磁板22C和另一个所述磁组20C的所述顶导磁板21C。
如图23A和图23B所示为本实施例中所述高功率动能自生电装置的工作原理。其中通过环绕在导磁腔的左右摆动,会有两种不同的抵接状态,通过抵接状态的切换,改变了穿过线圈的磁感线的方向,从而在线圈中产生感生电动势。
更具体地,为了更清楚地说明工作原理,两所述磁组20C在图23A和图23B中被标示为左侧的磁组202C和右侧的磁组201C。相应地,左侧磁组202C的各部件被标示为顶导磁板2021C、一底导磁板2022C和一磁铁2023C,右侧磁组201C的各部件被标示为顶导磁板2011C、一底导磁板2012C和一磁铁2013C。相应地,所述中柱12C的两端被标示为122C和121C。相应地,所述顶壳11C的两顶沿111C被标示为1112C和1111C,所述底壳14C的两底沿141C被标示为1412C和1411C。
如图23A所示为假定的初始状态,在初始状态左高右低时,左侧的所述顶导磁板2021C连接于所述磁铁2023C的N极,所述顶导磁板2021C与所述顶沿1112C相抵接。所述底导磁板2022C连接于所述磁铁2023C的S极,所述底导磁板2022C与所述中柱122C相抵接,此时左侧磁感线的方向可看作为从所述磁铁2023C的N极到所述磁铁2023C的S极,即磁感线的方向为由所述顶沿1112C至所述中柱122C;相应地,右侧的所述磁铁2013C的N极连接的所述顶导磁板2011C与所述中柱121C相抵接,同时与所述磁铁2013C的S极连接的所述底导 磁板2012C与所述底沿1411C相抵接。此时右侧磁感线的方向可看作为从所述磁铁2013C的N极到所述磁铁2013C的S极,即右侧磁感线的方向为由所述底沿1411C至所述中柱122C右侧。同时,所述中柱12C内的磁感线方向为从所述中柱右端121C至左端中柱122C。在假定的初始状态,磁感线为稳定状态,在线圈30C中没有产生感生电流。可以理解的是,所述磁铁2023C的N极和S极的布置只作为举例,在另外的变形实施方案中,也可以是S极在顶侧而N极在底侧。
如图23B所示,如果利用所述驱动件44C将所述磁组202C沿图中的实线的箭头方向下移,同时右侧所述磁组201C沿图中的实线箭头方向上移,左侧磁组202C中,所述顶导磁板2021C与所述中柱122C相抵接,同时所述底导磁板2022C与所述底沿1412C相抵接。右侧磁组201C中,所述顶导磁板2011C与所述顶沿2011C相抵接,同时所述底导磁板2012C与所述中柱121C相抵接。在移动的过程当中,穿过所述线圈30C的磁感线的方向发生了改变,这个快速的变化使所述线圈30C产生感生电流。
因此,通过所述摆动支架40C环绕在所述导磁腔体10C的左右摆动,会有两所述磁组20C的两种不同的抵接状态。通过抵接状态的切换,改变了穿过所述线圈30C的磁感线的方向,从而在所述线圈30C中产生较强的感生电动势。而且由于有两个所述磁组20C,在相同参数设定下,与本实用新型的优选实施例相比,本实施例相当于两台发电装置,产生较强的电能。
相应地,本实用新型的这个实施例提供的自生电方法,包括如下步骤:
当有外力作用于所述磁组驱动装置时,其被驱动移动,使设置于所述磁组驱动装置的两个所述磁组20C的所述顶导磁板21C和所述底导磁板22C分别交替地接触位于所述导磁腔体10C内的所述中柱12C的两端,使环绕于所述中柱12C并且位于所述导磁腔体10C内的所述线圈30C中产生感生电流以产生电能。相应地,在这个实施例中,所述磁组驱动装置实施为一摆动支架40C,从而所述摆动支架40C外力作用而相对于所述导磁腔体10C枢转,从而使所述磁组20C产生位移。可以理解的是,在另外的实施例中,也可以是所述摆动支架40C固定而所述导磁腔体10C被驱动移动,从而使环绕于所述中柱12C并且位于所述导磁腔体10C内的所述线圈30C中产生感生电流以产生电能。
进一步地,所述摆动支架40C的两所述驱动件44C被分别驱动而促使所述摆 动支架产生枢转运动,从而位于所述摆动支架40C内的两个所述磁组20C同步移动。例如将图23A状态中的自生电装置的左侧的可以实施为一弹片的所述驱动件44向下按压,左侧的所述磁组20C向下摆动,而右侧的所述磁组20C向上摆动,从而使所述中柱12C的两端分别接触不同的导磁件而使环绕于所述中柱12C的所述线圈30C产生感生电流。将图23B状态中的自生电装置的右侧的可以实施为一弹片的所述驱动件44C向下按压,右侧的所述磁组20C向下摆动,而左侧的所述磁组20C向上摆动,从而使所述中柱12C的的两端分别接触不同的导磁件而使环绕于所述中柱12C的所述线圈30C产生另外一次感生电流。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (27)

1.一高功率动能自生电装置,其特征在于,包括:
一磁组,所述磁组包括一顶导磁板、一底导磁板和一磁铁,其设置于所述顶导磁板和所述底导磁板之间,所述顶导磁板和所述底导磁板之间形成一磁间隙;
一导磁腔体,其中所述导磁腔体和所述磁组形成一导磁腔,并且所述导磁腔体还包括设置于所述导磁腔内的一中柱;以及
一线圈,所述线圈设置于所述导磁腔内,并环绕在所述中柱上,
其中所述中柱延伸进入所述磁间隙,通过所述磁组和所述中柱产生相对位移使所述中柱交替接触所述顶导磁板和所述底导磁板,使穿过所述线圈的磁感线的方向发生变化,从而产生一感生电流。
2.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体还包括一导磁外壳,所述中柱与所述导磁外壳相组装或一体成型,所述导磁外壳除了有一面具有一开口以作为磁组封口以外,其他五面为导磁材料屏蔽。
3.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体为两瓣合成,以通过两瓣的组合与所述磁组构成所述导磁腔。
4.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体还包括一顶半腔体壳和一底半腔体壳,所述中柱为合成式,其包括延伸于所述顶半腔体壳的一顶中柱部和延伸于所述底半腔体壳的一底中柱部。
5.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳一端向外延伸形成一顶沿,另一端向外并向下延伸形成所述中柱。
6.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳具有一顶沿和多个侧翼延伸于所述顶沿,所述中柱延伸于所述顶沿,并与所述顶沿平行相对,且与所述侧翼之间留有空隙。
7.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳一端向外延伸形成一底沿,另一端向外并向上延伸形成所述中柱。
8.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体还包括一顶壳,所述顶壳具有一底沿和多个侧翼延伸于顶沿,所述中柱延伸于所述顶沿,并与所述顶沿平行相对,且与所述侧翼之间留有空隙。
9.根据权利要求1至8中任一所述的高功率动能自生电装置,其中所述磁组固定,而所述导磁腔体被构造成能够移动从而使所述中柱和所述磁组能够产生相对位移。
10.根据权利要求1至8中任一所述的高功率动能自生电装置,其中所述高功率动能自生电装置还包括一摆动支架,所述磁组设置于所述摆动支架内,所述摆动支架被驱动时使所述磁组相对于所述中柱产生位移。
11.根据权利要求10所述的高功率动能自生电装置,其中所述摆动支架可枢转地设置于所述导磁腔体,其适合于被驱动而枢转从而带动所述磁组同步位移。
12.根据权利要求11所述的高功率动能自生电装置,其中所述摆动支架具有一磁组固定槽和一导磁腔体固定槽,所述磁组设置于所述磁组固定槽内,所述导磁腔体设置于所述导磁腔体固定槽内。
13.根据权利要求12所述的高功率动能自生电装置,其中所述摆动支架包括具有一组盖凹槽的一磁组盖、一支架基体和一摆动臂组,所述支架基体形成所述磁组固定槽,所述磁组容置于所述组盖凹槽内,所述磁组盖设置于所述磁组固定槽内,所述摆动臂组从所述支架基体向外延伸并和所述支架基体形成所述导磁腔体固定槽。
14.根据权利要求13所述的高功率动能自生电装置,其中所述磁组盖进一步包括一组盖基板和两组盖臂,其分别从所述组盖基板的两端向外延伸形成所述组盖凹槽。
15.根据权利要求13所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体还具有一轴孔,所述摆动臂组为两延伸臂并各自在内侧具有一转动轴,所述转动轴匹配设置于所述轴孔内,从而所述摆动支架能够围绕所述转动轴转动。
16.根据权利要求中1至8中任一所述的高功率动能自生电装置,其中所述高功率动能自生电装置还包括一固定套和一摆动支架,所述固定套用于固定所述导磁腔体,其中所述磁组设置于所述摆动支架内,所述摆动支架可枢转地设置于所述固定套,从而在所述摆动支架被驱动时使所述磁组相对于所述中柱产生位移。
17.根据权利要求16所述的高功率动能自生电装置,其中所述固定套和所述摆动支架通过一转动轴和一支架卡槽相配合,从而所述摆动支架能够绕所述转动轴相对于所述固定套转动。
18.根据权利要求16所述的高功率动能自生电装置,其中所述固定套朝向所述磁组的侧面上具有一顶沿开槽、一中柱开槽和一底沿开槽,所述导磁腔体的一顶沿能够从所述顶沿开槽内延伸出来,并与所述顶导磁板相抵接,所述中柱的一端能够从所述中柱开槽内延伸出来,所述导磁腔体的一底沿能够从所述底沿开槽内延伸出来,并与所述底导磁板相抵接。
19.根据权利要求10所述的高功率动能自生电装置,其中所述高功率动能自生电装置还包括一弹片,所述弹片相组装或一体地成型于所述摆动支架,其中所述弹片适合于在外力作用下驱动所述摆动支架产生位移。
20.根据权利要求18所述的高功率动能自生电装置,其中所述高功率动能自生电装置还包括一弹片,所述弹片相组装或一体地成型于所述摆动支架,其中所述弹片适合于在外力作用下驱动所述摆动支架产生位移。
21.根据权利要求1所述的高功率动能自生电装置,其中包括两所述磁组,所述中柱穿过所述导磁腔体,并且两端分别与两所述磁组相接合。
22.根据权利要求21所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔体包括一顶壳、延伸于所述顶壳的两侧翼、连接于所述两侧翼的一底壳、和所述中柱,所 述顶壳、所述侧翼和所述底壳共同形成所述导磁腔。
23.根据权利要求22所述的高功率动能自生电装置,其中所述导磁腔两端具有开口,所述高功率动能自生电装置还包括两中柱固定架,且两所述中柱固定架能够闭合两开口后形成所述导磁腔,两所述中柱固定架的中部均具有一中柱开槽,所述中柱的两端能够分别穿过两个中柱开槽,从而所述线圈套设于所述中柱后能够容置于所述导磁腔内,所述中柱的两端部分露出所述导磁腔体,其中所述顶壳、所述侧翼和所述底壳由导磁材料制成,两所述中柱固定架由非导磁材料制成。
24.根据权利要求21至23中任一所述的高功率动能自生电装置,其中还包括一摆动支架,其可枢转地设置于所述导磁腔体,并且具有一导磁腔体槽和两个磁组固定槽分别固定所述导磁腔体和两个所述磁组,从而所述导磁腔体槽中间的所述导磁腔体不动,通过所述摆动支架的摆动,控制两个所述磁组运动,产生电能。
25.根据权利要求24所述的高功率动能自生电装置,其中还包括两弹片,其分别设置于所述摆动支架的两侧。
26.根据权利要求25所述的高功率动能自生电装置,其中所述摆动支架进一步包括两磁组盖、两支架基体、一摆动臂组,各所述支架基体包括两支架基体片形成所述磁组固定槽,所述摆动臂组从两所述支架基体向外延伸并和两所述支架基体形成所述导磁腔体槽,从而所述导磁腔体能够容置于所述导磁腔体槽内,各所述磁组分别设置于两所述磁组盖形成的一组盖凹槽内,各所述磁组盖设置于各所述磁组固定槽内,从而两所述磁组固定于所述摆动支架内。
27.根据权利要求26所述的高功率动能自生电装置,其中两所述磁组盖各进一步包括一组盖基板和两组盖臂,其分别从所述组盖基板的两端向外延伸形成所述组盖凹槽,各所述磁组的所述顶导磁板、所述底导磁板和所述磁铁相互连接后设置于所述组盖凹槽内,各所述磁组盖设置于所述磁组固定槽内,进而将各所述磁组容置于各所述磁组固定槽内。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106714625A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 刘远芳 晾晒装置
CN107659107A (zh) * 2017-11-10 2018-02-02 赵津 永磁发电装置
EP3343740A1 (en) * 2016-12-31 2018-07-04 Wuhan Linptech Co., Ltd Power generation device
CN109041588A (zh) * 2018-05-10 2018-12-18 刘远芳 扰磁发电机及发电方法
CN109861489A (zh) * 2019-01-28 2019-06-07 廖淑辉 嵌入式能量发生模块和无源通信模块
CN110676989A (zh) * 2019-09-17 2020-01-10 宁波公牛电器有限公司 一种发电模块驱动组件装配结构及其装配方法
CN111049352A (zh) * 2018-07-11 2020-04-21 广东易百珑智能科技有限公司 循环分解装置和循环发电装置及循环分解方法
CN116526800A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 深圳市勒基恩科技有限公司 一种高功率动能电磁转化发电机

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107994752B (zh) * 2018-01-12 2024-03-26 李小能 一种自发电装置及具有该发电装置的无线开关
CN109995216A (zh) * 2019-03-12 2019-07-09 深圳市易百珑科技有限公司 自发电装置及其应用
FR3093874B1 (fr) * 2019-03-15 2021-04-16 Commissariat Energie Atomique dispositif électromagnétique
CN110417227A (zh) * 2019-09-01 2019-11-05 李小能 一种拨动发电模块
JP2021109165A (ja) * 2020-01-15 2021-08-02 ミネベアミツミ株式会社 振動アクチュエーター及び電子機器
US20210257896A1 (en) * 2020-02-17 2021-08-19 Dan Haronian Movement and Vibration energy harvesting
US11412723B2 (en) * 2020-05-18 2022-08-16 Fahad Ahmed Connector for a flexible fishing lure with an interchangeable swimbait
CN112268569A (zh) * 2020-10-15 2021-01-26 广东易百珑智能科技有限公司 无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用
CN112290739B (zh) * 2020-12-28 2021-07-06 广东易百珑智能科技有限公司 发电装置、发电方法和复位方法及其应用
US11581828B2 (en) * 2021-05-05 2023-02-14 Enervibe Ltd Electromagnetic vibration and energy harvester having vibrating body, magnets and stationary magnet and hinge
US11936269B2 (en) * 2021-09-22 2024-03-19 Apple Inc. Haptic engine based on angular resonant actuator with pivot axis and mass center that differ
US20230246532A1 (en) * 2022-02-03 2023-08-03 Enervibe Ltd. Electromagnetic Kinetic Energy Harvester
CN114783811A (zh) * 2022-04-14 2022-07-22 东南电子股份有限公司 自发电开关

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3563245A (en) * 1968-03-15 1971-02-16 Donald Neil Mclean Biologically implantable and energized power supply
DE10315765C5 (de) * 2003-04-07 2021-03-11 Enocean Gmbh Verwendung eines elektromagnetischen Energiewandlers
DE102011002740A1 (de) * 2011-01-17 2012-07-19 Zf Friedrichshafen Ag Induktionsgenerator und Verfahren zum Herstellen eins Induktionsgenerators
CN102938606A (zh) 2011-09-21 2013-02-20 武汉领普科技有限公司 跷跷板式单线圈磁发电装置
CN103683520B (zh) * 2012-09-26 2017-06-16 西门子公司 能量转换器和无线设备
DE102012220418A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Induktionsgenerator und Verfahren zum Generieren eines elektrischen Stroms unter Verwendung eines Induktionsgenerators
DE102012220419A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Induktionsgenerator und Verfahren zum Generieren eines elektrischen Stroms unter Verwendung eines Induktionsgenerators
JP5979028B2 (ja) * 2013-01-31 2016-08-24 オムロン株式会社 発電装置、発信装置、切替装置
CN203827151U (zh) * 2014-04-25 2014-09-10 刘远芳 微发电机和自发电无线发送结构
US9543817B2 (en) * 2014-06-07 2017-01-10 David Deak, SR. Hollow magnetic metal core pulse energy harvesting generator
CN204376676U (zh) * 2015-02-12 2015-06-03 卢健华 一种微型发电机
CN204442145U (zh) * 2015-02-17 2015-07-01 刘远芳 摆动式发电结构
CN204858931U (zh) * 2015-07-31 2015-12-09 武汉领普科技有限公司 能够实现瞬间自发电的永磁发电装置及控制装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106714625A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 刘远芳 晾晒装置
WO2018098682A1 (zh) * 2016-11-30 2018-06-07 刘远芳 晾晒装置
EP3343740A1 (en) * 2016-12-31 2018-07-04 Wuhan Linptech Co., Ltd Power generation device
CN108306454A (zh) * 2016-12-31 2018-07-20 武汉领普科技有限公司 发电装置
CN107659107A (zh) * 2017-11-10 2018-02-02 赵津 永磁发电装置
CN109041588A (zh) * 2018-05-10 2018-12-18 刘远芳 扰磁发电机及发电方法
CN111049352A (zh) * 2018-07-11 2020-04-21 广东易百珑智能科技有限公司 循环分解装置和循环发电装置及循环分解方法
CN109861489A (zh) * 2019-01-28 2019-06-07 廖淑辉 嵌入式能量发生模块和无源通信模块
CN110676989A (zh) * 2019-09-17 2020-01-10 宁波公牛电器有限公司 一种发电模块驱动组件装配结构及其装配方法
CN116526800A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 深圳市勒基恩科技有限公司 一种高功率动能电磁转化发电机
CN116526800B (zh) * 2023-07-03 2024-01-12 深圳市勒基恩科技有限公司 一种高功率动能电磁转化发电机

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