CN206727862U - 能量转换装置及智能穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种能量转换装置及智能穿戴设备，包括：基板；发电模组，所述发电模组固定设置在所述基板上，所述发电模组包括第一绕组、第二绕组、软磁体以及永磁体，所述第一绕组、所述第二绕组以及所述软磁体依次首尾连接，所述永磁体可转动的设置在所述软磁体内；重锤，所述重锤可转动的设置在所述基板上，且可带动所述永磁体转动。本实用新型提供的一种能量转换装置，可以有效降低线圈绕组的整体厚度，从而有效降低能量转换装置的轴向高度，提高了能量转换装置的电磁转换效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能量转换装置及智能穿戴设备。
背景技术
目前，已有的电磁式发电结构中采用单线圈绕组的设计方案，此设计方案的优点是结构相对简单，但是此结构在一些特殊的使用场景中，比如装配在手表中进行发电，无法做到在轴向高度尽可能地降低的同时，又要保持原有的较高的发电输出功率。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的一个目的在于提供一种能量转换装置，将单线圈绕组方式改为双线圈绕组方式，可以有效降低线圈绕组的整体厚度，从而有效降低能量转换装置的轴向高度，即装置的厚度。另外，由于降低了线圈绕组的线圈厚度，而提高了能量转换装置的电磁转换效率。
本实用新型提供的一种能量转换装置，所述能量转换装置包括：基板；发电模组，所述发电模组固定设置在所述基板上，所述发电模组包括第一绕组、第二绕组、软磁体以及永磁体，所述第一绕组、所述第二绕组以及所述软磁体依次首尾连接，所述永磁体可转动的设置在所述软磁体内；重锤，所述重锤可转动的设置在所述基板上，且可带动所述永磁体转动。
本实用新型的一个目的在于提供一种能量转换装置，将单线圈绕组方式改为双线圈绕组方式，可以有效降低线圈绕组的整体厚度，从而有效降低能量转换装置的轴向高度，即装置的厚度。另外，由于降低了线圈绕组的线圈厚度，而提高了能量转换装置的电磁转换效率。
另外，根据本实用新型上述的能量转换装置，还可以具有如下技术特征：
所述发电模组还包括增速齿轮组，所述增速齿轮组包括始端主动轮和末端从动轮，所述始端主动轮和所述末端从动轮相啮合。
所述始端主动轮可同步转动的连接至所述重锤。
所述永磁体为环状，所述环状的永磁体同轴设置于所述末端从动轮上。
所述软磁体上设有容纳孔，所述永磁体位于所述容纳孔内。
所述第一绕组包括第一软磁体铁芯及绕设于所述第一软磁体铁芯上的线束，所述第二绕组包括第二软磁体铁芯及绕设于所述第二软磁体铁芯上的线束。
所述末端从动轮包括轮片和齿轮轴，所述轮片与所述齿轮轴过盈配合。
所述能量转换装置还包括压板，所述压板设置于所述软磁体上部，所述压板开设有安装孔，所述齿轮轴的上端可转动的设置在所述安装孔内。
所述基板上设置有安装孔，所述齿轮轴的下端可转动的设置在所述安装孔内。
本实用新型还提供了一种智能穿戴设备，所述智能穿戴设备包括上述的任一结构的能量转换装置。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型一个实施例的能量转换装置的立体图；
图2是本实用新型一个实施例的能量转换装置的爆炸图；
图3是本实用新型一个实施例的能量转换装置的局部结构示意图；
图4是本实用新型一个实施例的能量转换装置的另一局部结构示意图。
附图标记：
基板100，安装孔110，
永磁体200，软磁体210，容纳孔220，
第一绕组300，第二绕组310，第一软磁体铁芯320，第二软磁体铁芯330，线束340，
始端主动轮400，末端从动轮410，转动轴420，重锤430，轮片440，齿轮轴450，齿轮轴承460，
压板500。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型提供了一种能量转换装置。图1是本实用新型一个实施例的能量转换装置的立体图；图2是本实用新型一个实施例的能量转换装置的爆炸图；图3是本实用新型一个实施例的能量转换装置的局部结构示意图；图4是本实用新型一个实施例的能量转换装置的另一局部结构示意图。
参考图1-图4，本实用新型提供了一种能量转换装置，所述能量转换装置包括：基板100，发电模组和重锤430。
具体的，参考图2，所述基板100作为载体，所述发电模组固定设置在所述基板100上，所述发电模组包括第一绕组300、第二绕组310、软磁体210，所述第一绕组300、所述第二绕组310以及所述软磁体210依次首尾连接，所述第一绕组300包括第一软磁体铁芯320及绕设于所述第一软磁体铁芯320上的线束340，所述第二绕组310包括第二软磁体铁芯330及绕设于所述第二软磁体铁芯330上的线束340，所述发电模组还包括永磁体200，且所述软磁体210上设置有容纳孔220，所述永磁体200可转动的设置在所述容纳孔220内，随着所述永磁体200的转动，从而产生空间内旋转的磁场，所述旋转的磁场引起所述第一绕组300、所述第二绕组310内的磁通量的变化，从而产生感应电流。
具体的，所述末端从动轮410包括轮片440、与轮片440过盈配合的齿轮轴450以及与齿轮轴450的上下端过盈配合的齿轮轴承460，所述齿轮轴450与所述永磁体200连接的一端不需要安装所述齿轮轴承460，所述齿轮轴承460为常规的轴承或者具有摩擦力更小的轴承。
具体的，参考图1-图2，所述发电模组还包括增速齿轮组，所述增速齿轮组包括始端主动轮400和末端从动轮410，所述始端主动轮400和所述末端从动轮410相啮合，且所述增速齿轮组的结构为常规的，具体至少包括始端主动轮400和末端从动轮410。 通常，始端主动轮400的为直径较大的大齿轮，末端从动轮410为直径较小的小齿轮。根据所需达到的提速效果，从动轮的个数可进行调整，增速齿轮组内的多个齿轮相互啮合进行传动。
参考图2，所述能量转换装置还包括转动轴420，所述转动轴420可转动的设置在所述基板100上，所述重锤430与所述始端主动轮400通过螺钉等同步固定在所述转动轴420上，所述齿轮轴450的下端与所述永磁体200连接，即所述重锤430设置在始端主动轮400的上部，且通过螺钉将所述重锤430固定于所述转动轴420上，并可带动始端主动轮400同步转动，从而带动所述永磁体200转动。
具体的，参考图2-图3，所述永磁体200为环状，所述环状的永磁体200同轴设置于所述末端从动轮410上，以使所述永磁体200随着所述末端从动轮410的转动而转动，从而产生旋转磁场。
参考图3，上述中的线圈绕组有两组，每组绕组线圈具有一定匝数和线径，可以分别产生电流，两个电流引入电路后，可以根据使用要求对电流进行并联或串联、改变线圈绕设方向以及特定方式的整流滤波等方式，得到多种形式、不同参数的输出电流。
参考图1-图2、图4，所述能量转换装置还包括压板500，所述压板500设置于所述软磁体210上部，所述压板500、所述软磁体210、所述基板100从上到下依次通过螺栓等常规的方式固定，且所述压板500开设有安装孔110，所述基板100上设置有安装孔110，所述齿轮轴承460的外圈与所述安装孔110过盈配合，通过所述安装孔110所起的限位作用，可有效避免所述增速齿轮组中的齿轮出现轴向滑动和径向晃动。
本实用新型的提供的一种能量转换装置，将单线圈绕组方式改为双线圈绕组方式，可以有效降低线圈绕组的整体厚度，从而有效降低能量转换装置的轴向高度，即装置的厚度。另外，由于降低了线圈绕组的线圈厚度，从而提高了能量转换装置的电磁转换效率。
本实用新型还提供了一种智能穿戴设备，所述智能穿戴设备包括上述的任一结构的能量转换装置，所述能量转换装置在一般电磁式能量转换装置的基础上，将单线圈绕组结构改为双线圈绕组结构，能够在保持装置原有输出的基础上，进一步的降低装置的轴向高度，即智能穿戴设备的厚度，也增加了结构的紧凑性，同时可以提高能量转换装置的能量转换效率，也可以根据使用要求更改各个绕组的线圈匝数、线径、绕设方向、串联或并联、整流滤波方式等得到不同形式和不同参数的输出电流。
能量转换过程：
所述重锤430的主要作用是在重力和运动惯性作用下转动，为整个装置提供机械能量输入，且其与所述始端主动轮400同步转动，所述始端主动轮400通过相互啮合带动末端从动轮410同步高速转动。所述末端从动轮410的齿轮轴450上固定有所述永磁体200，所述永磁体200在所述末端从动轮410带动下绕轴同步高速转动，从而所述永磁体200产生的空间磁场也高速转动，其变化的空间磁场通过所述软磁体210、所述第一绕组300、所述第二绕组310形成闭合回路，轴向与所述永磁体200转动轴向相垂直的所述线束内的磁通量产生变化，在所述线束中产生了交变电流，将所述线束的电流引出至电路板，进行整流滤波后，通过电源管理方案最终将电量存储在超级电容或者可充电锂电池中，供给其他低功耗电子元器件工作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种能量转换装置，其特征在于，包括：
基板；
发电模组，所述发电模组固定设置在所述基板上，所述发电模组包括第一绕组、第二绕组、软磁体以及永磁体，所述第一绕组、所述第二绕组以及所述软磁体依次首尾连接，所述永磁体可转动的设置在所述软磁体内；
重锤，所述重锤可转动的设置在所述基板上，且可带动所述永磁体转动。
2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述发电模组还包括增速齿轮组，所述增速齿轮组包括始端主动轮和末端从动轮，所述始端主动轮和所述末端从动轮相啮合。
3.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述始端主动轮可同步转动的连接至所述重锤。
4.根据权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，所述永磁体为环状，所述环状的永磁体同轴设置于所述末端从动轮上。
5.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述软磁体上设有容纳孔，所述永磁体位于所述容纳孔内。
6.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一绕组包括第一软磁体铁芯及绕设于所述第一软磁体铁芯上的线束，所述第二绕组包括第二软磁体铁芯及绕设于所述第二软磁体铁芯上的线束。
7.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述末端从动轮包括轮片和齿轮轴，所述轮片与所述齿轮轴过盈配合。
8.根据权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，还包括压板，所述压板设置于所述软磁体上部，所述压板开设有安装孔，所述齿轮轴的上端可转动的设置在所述安装孔内。
9.根据权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，所述基板上设置有安装孔，所述齿轮轴的下端可转动的设置在所述安装孔内。
10.一种智能穿戴设备，所述其特征在于，包括权利要求1-9所述的任一结构的能量转换装置。
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| CN201720447143.6U CN206727862U (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 能量转换装置及智能穿戴设备 |
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| CN109245481A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 成都凡米科技有限公司 | 一种动能收集传感器 |
| CN110319114A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 比亚迪股份有限公司 | 摆动轴承和可穿戴设备 |
| CN112737213A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-04-30 | Oppo广东移动通信有限公司 | 电子设备及其供电装置 |
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