CN206211884U - 一种电能供应装置及其传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电能供应装置，包括:括磁铁和多个线圈，以及电能存储电路；所述多个线圈分别沿旋转机械的转轴呈圆周分布，所述磁铁相对于旋转机械的转轴呈悬浮状态，所述磁铁不随转轴进行转动；所述多个线圈与旋转机械的转轴固定连接，所述线圈随转轴进行同步转动；所述磁铁与旋转机械转轴之间的悬浮距离可供线圈通过，使所述线圈将机械能转化为电磁能；所述多个线圈与电能存储电路连接。另外，本实用新型还公开了一种传感器。采用本实用新型，提高了能源的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能量供应装置，特别是一种利用旋转机械的圆周运动产生电能的电能供应装置及其传感器。
背景技术
目前，用于检测旋转机械的压力、温度的无线传感器，采用的电源，无论是内置于传感器还是外界的有源电源，都存在电能持续性供应的问题。若为内嵌电池的电源模块，则随着电能的消耗，电池的容量也会损耗，到达一定的程度则需要更换内嵌的电池；同样的，当外界有源电源的话，一方面有源的电线不适用于无线的电子设备，另一方面随着能源的消耗，外部电源的能量也在不断的减少，这两种电源的供应都只用电能的单方面的消耗，从整个能两系统来讲，没有形成一个良好的能量循环系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电能供应装置及其传感器，该电能功能装置利用旋转机械上的圆周运动产生电能，节省了能源，节约了能源。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电能供应装置，所述电能供应装置套接于旋转机械的转轴上，所述电能供应装置包括磁铁和多个线圈，以及电能存储电路；所述多个线圈分别沿旋转机械的转轴呈圆周分布，所述磁铁相对于旋转机械的转轴呈悬浮状态，所述磁铁不随转轴进行转动；所述多个线圈与旋转机械的转轴固定连接，所述线圈随转轴进行同步转动；所述磁铁与旋转机械转轴之间的悬浮距离可供线圈通过，使所述线圈将机械能转化为电磁能；所述多个线圈与电能存储电路连接。
所述电能存储电路包括：整流续流电路和储能电路；所述整流续流电路的输入端与多个线圈连接，所述整流续流电路的输出端与储能电路的输入端连接。
所述电能存储电路还包括保护电路，所述保护电路的输入端与整流续流电路的输出端连接，所述保护电路的输出端与储能电路的输入端连接。
所述储能电路包括：储能电容、并联于所述储能电容两端的电压检测模块，以及与所述电压检测模块连接的电子开关。
所述储能电路包括第一储能模块和第二储能模块，所述第一存储能模块包括第一电容、并联于第一电容两端的第一电压检测模块、与所述第一电压检测电路连接的第一电子开关；所述第二储能模块包括第二电容、并联于第二电容两端的第二电压检测模块、与所述第二电压检测模块连接的第二电子开关；所述第二电容的容量大于第一电容的容量。
相应的本实用新型还提供一种传感器，所述传感器用于检测旋转机械的工作状态，包括供电模块，另外，所述供电模块套接于所述旋转机械的转轴上，所述供电模块包括磁铁和多个线圈，以及电能存储电路；所述多个线圈沿旋转机械的转轴呈圆周分布，所述磁铁相对于旋转机械的转轴呈悬浮状态，所述磁铁不随转轴进行转动；所述多个线圈与旋转机械的转轴固定连接，所述线圈随转轴进行同步转动；所述磁铁与旋转机械转轴之间的悬浮距离可供线圈通过，使所述线圈将机械能转化为电磁能；所述多个线圈与电能存储电路连接。
所述电能存储电路包括：所述电能存储电路包括：整流续流电路和储能电路；所述整流续流电路的输入端与多个线圈连接，所述整流续流电路的输出端与储能电路的输入端连接。
所述电能存储电路还包括保护电路，所述保护电路的输入端与整流续流电路的输出端连接，所述保护电路的输出端与储能电路的输入端连接。
所述储能电路包括：储能电容、并联于所述储能电容两端的电压检测模块，以及与所述电压检测模块连接的电子开关。
所述储能电路包括第一储能模块和第二储能模块，所述第一存储能模块包括第一电容、并联于第一电容两端的第一电压检测模块、与所述第一电压检测电路连接的第一电子开关；所述第二储能模块包括第二电容、并联于第二电容两端的第二电压检测模块、与所述第二电压检测模块连接的第二电子开关；所述第二电容的容量大于第一电容的容量。
本实用新型的技术方案，利用旋转机械的转轴与磁铁之间的磁力，将磁铁以一定的间距悬浮于旋转机械的转轴下方，这样在转轴进行旋转的时候磁铁不随转轴进行转动，而是以其自己的振幅悬浮在哪里，这样在线圈随着转轴进行转动的时候，线圈切割磁力线产生磁通量，进而产生感应电路，这样将机械能转化为电能，从而实现了电能的存储。进而通过将机械能转化为电能，为低功耗的电子设备供电，节约了能源，提高了能源的利用率。
附图说明
图1是本实用新型一种传感器的一种实施例的示意图；
图2是本实用新型一种传感器的供电模块的一种实施例的示意图；
图3是图2中线圈拓扑结构及与磁铁等效运动关系示意图；
图4是本实用新型一种电能供应装置的电能存储电路的一种实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
参考图1，该图是本实用新型一种传感器的一种实施例的示意图，该传感器套接于旋转机械的转轴上，可以用于检测旋转机械的温度、压力等工作参数。其中，该传感器包括检测模块1、供电模块2，检测模块1与供电模块2连接。供电模块2套接于旋转机械的转轴3上，该供电模块2用于将旋转机械的机械能转化为电能为检测模块1供电。
需要说明的，供电模块可以集成与传感器内也可以是单独的电能供电装置，两个的内部结构以及相应的功能作用都是相同的，下面以传感器的供电模块为例，对电能供应装置进行详细说明。
参考图2-3，该图是本实用新型的传感器的供电模块2的示意图，该供电装置包括多个线圈21，磁铁22以及电能存储电路23；其中磁铁22可以为一个，线圈21可以为多个。
磁铁21和线圈22分别沿旋转机械的转轴呈圆周分布，磁铁21相对于旋转机械的转轴呈悬浮状态，所述磁铁不随转轴进行转动；多个线圈22与旋转机械的转轴固定连接，线圈22随转轴进行同步转动；磁铁21与旋转机械转轴之间的悬浮距离可供线圈通过，从而使线圈在经过磁铁切割磁力线，产生磁通量，进而产生电流，从而实现了将机械能转化为电能。每个线圈22均与电能存储电路23连接，从而将电能传递给电能存储电路23，用电能存储电路23存储电能。
下面对供电模块的电能存储电路进行说明。
参考图4所示，该图是本实用新型一种电能供应装置的电能存储电路的示意图，该电能存储电路包括：整流续流电路41、保护电路42和储能电路，其中储能电路包括第一储能模块43和第二储能模块44，另外还包括电压转换模块45。
其中，整流续流电路41的输出端与保护电路42的输入端连接，保护电路42的输出端与第一储能模块43的输入端连接，第一储能模块43的输出端与第二储能模块44的输入端连接，第二储能模块44的输出端与电压转换模块45的输入端连接，电压转换模块45的输出端与负载连接，从而为负载供电。
第一储能模块43包括：第一电容431、第一电压检测模块432和第一电子开关433；第一电容的431的输入端与保护电路42的输出端连接，第一电容431的输出端与第一电压检测模块432的输入端连接，第一电压检测模块432的输出端与第一电子开关433连接。
第二储能模块44包括：第二电容441、第二电压检测模块442和第二电子开关443；第二电容441的输出端与第二电压检测模块442的输入端连接，第二电压检测模块442的输出端与第二电子开关443连接。
保护电路42可以为稳压二极管、三相稳压管等稳压器件。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电能供应装置，其特征在于，所述电能供应装置套接于旋转机械的转轴上，所述电能供应装置包括磁铁和多个线圈，以及电能存储电路；所述多个线圈分别沿旋转机械的转轴呈圆周分布，所述磁铁相对于旋转机械的转轴呈悬浮状态，所述磁铁不随转轴进行转动；所述多个线圈与旋转机械的转轴固定连接，所述线圈随转轴进行同步转动；所述磁铁与旋转机械转轴之间的悬浮距离可供线圈通过，使所述线圈将机械能转化为电磁能；所述多个线圈与电能存储电路连接。
2.根据权利要求1所述的电能供应装置，其特征在于，所述电能存储电路包括：整流续流电路和储能电路；所述整流续流电路的输入端与多个线圈连接，所述整流续流电路的输出端与储能电路的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的电能供应装置，其特征在于，所述电能存储电路还包括保护电路，所述保护电路的输入端与整流续流电路的输出端连接，所述保护电路的输出端与储能电路的输入端连接。
4.根据权利要求2或3所述的电能供应装置，其特征在于，所述储能电路包括：储能电容、并联于所述储能电容两端的电压检测模块，以及与所述电压检测模块连接的电子开关。
5.根据权利要求2或3所述的电能供应装置，其特征在于，所述储能电路包括第一储能模块和第二储能模块，所述第一存储能模块包括第一电容、并联于第一电容两端的第一电压检测模块、与所述第一电压检测电路连接的第一电子开关；所述第二储能模块包括第二电容、并联于第二电容两端的第二电压检测模块、与所述第二电压检测模块连接的第二电子开关；所述第二电容的容量大于第一电容的容量。
6.一种传感器，所述传感器用于检测旋转机械的工作状态，包括供电模块，其特征在于，所述供电模块套接于所述旋转机械的转轴上，所述供电模块包括磁铁和多个线圈，以及电能存储电路；所述多个线圈沿旋转机械的转轴呈圆周分布，所述磁铁相对于旋转机械的转轴呈悬浮状态，所述磁铁不随转轴进行转动；所述多个线圈与旋转机械的转轴固定连接，所述线圈随转轴进行同步转动；所述磁铁与旋转机械转轴之间的悬浮距离可供线圈通过，使所述线圈将机械能转化为电磁能；所述多个线圈与电能存储电路连接。
7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述电能存储电路包括：所述电能存储电路包括：整流续流电路和储能电路；所述整流续流电路的输入端与多个线圈连接，所述整流续流电路的输出端与储能电路的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于，所述电能存储电路还包括保护电路，所述保护电路的输入端与整流续流电路的输出端连接，所述保护电路的输出端与储能电路的输入端连接。
9.根据权利要求7或8所述的传感器，其特征在于，所述储能电路包括：储能电容、并联于所述储能电容两端的电压检测模块，以及与所述电压检测模块连接的电子开关。
10.根据权利要求7或8所述的传感器，其特征在于，所述储能电路包括第一储能模块和第二储能模块，所述第一存储能模块包括第一电容、并联于第一电容两端的第一电压检测模块、与所述第一电压检测电路连接的第一电子开关；所述第二储能模块包括第二电容、并联于第二电容两端的第二电压检测模块、与所述第二电压检测模块连接的第二电子开关；所述第二电容的容量大于第一电容的容量。
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|---|---|---|---|---|
| CN108110942A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-06-01 | 中国科学院电工研究所 | 一种磁悬浮机械储能系统 |
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2016
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| CN108110942B (zh) * | 2018-01-04 | 2023-10-27 | 中国科学院电工研究所 | 一种磁悬浮机械储能系统 |
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