CN206759284U - 一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，属于可再生能源领域的发电设备。其包括双线圈磁弹簧振动发电机和固定支架（7），所述双线圈磁弹簧振动发电机包括固定永磁体（1）、运动永磁体（4）、内圆柱筒（3）、外圆柱筒（2）、外圆柱线圈绕组（5）和内圆柱线圈绕组（6），位于两端的固定永磁体（1）与位于中间的运动永磁体（4）构成磁弹簧，运动永磁体（4）在外圆柱筒（2）内自由移动，在发生振动时，运动永磁体（4）在固定永磁体（1）的斥力作用下在外圆柱筒（2）内做往复运动，从而产生电能。本实用新型采用磁弹簧取代了传统的机械弹簧，具有弹性大、无摩擦、无噪声、寿命长等优点，能够同时收集空间三个方向振动能量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用振动发电的三维振动发电机装置，特别涉及一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，属于可再生能源领域的发电设备。
背景技术
随着能源开发技术的发展，越来越多微小领域的能源得到了开发利用，其中振动能量由于其存在范围广，环保性强得到了重视。
传统的振动发电装置大多采用了机械弹簧，但机械弹簧存在摩擦损耗大，寿命短，易老化等缺点。此外，现有的振动发电机一般只收集了某一方向的振动能量，忽视了其它两个方向的振动能量，造成能量的浪费。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，采用由固定永磁体和运动永磁体构成的磁弹簧取代机械弹簧，能够同时收集三维空间的振动能量，将其转化成电能。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的具体的技术方案为：
本实用新型一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其包括双线圈磁弹簧振动发电机和固定支架，所述双线圈磁弹簧振动发电机在空间X、Y、Z方向上分别有4个，共12个所述双线圈磁弹簧振动发电机装配在一起构成正方体的12条棱；
所述固定支架位于正方体顶角处，每个所述固定支架连接和固定相邻的三个双线圈磁弹簧振动发电机；
所述双线圈磁弹簧振动发电机包括固定永磁体、运动永磁体、内圆柱筒、外圆柱筒、外圆柱线圈绕组和内圆柱线圈绕组，所述固定永磁体呈圆环状，所述运动永磁体呈圆筒形，由位于两端的所述固定永磁体与位于中间的所述运动永磁体构成磁弹簧；所述固定永磁体的内径与所述内圆柱筒外径相同、其外径与所述外圆柱筒内径相同，所述运动永磁体内径比所述内圆柱筒外径大、其外径比外圆柱筒内径小，所述运动永磁体可在外圆柱筒内自由移动，所述外圆柱线圈绕组密绕在外圆柱筒外壁，所述内圆柱线圈绕组密绕在内圆柱筒内壁，所述外圆柱线圈绕组与所述内圆柱线圈绕组经桥式全波整流后串联叠加；
在发生振动时，所述运动永磁体在两端所述固定永磁体的斥力作用下在外圆柱筒内做往复运动，从而产生电能。
作为本实用新型改进的技术方案，所述运动永磁体内径比所述内圆柱筒外径大0.3mm以上、其外径比外圆柱筒内径小1mm以下。
优选地，所述运动永磁体内径比所述内圆柱筒外径大0.5mm、其外径比外圆柱筒内径小0.5mm。
作为本实用新型改进的技术方案，所述双线圈磁弹簧振动发电机呈圆柱形。
作为本实用新型改进的技术方案，所述固定永磁体和运动永磁体为钕铁硼高强永磁体。
作为本实用新型改进的技术方案，所述内圆柱筒和外圆柱筒均是采用聚四氟乙烯、塑料或钙塑料中的任意一种材料制成。
作为本实用新型改进的技术方案，所述外圆柱线圈绕组和内圆柱线圈绕组匝数相同，均为1~600匝，并采用桥式全波整流后串联叠加。
作为本实用新型改进的技术方案，所述内圆柱线圈绕组通过AB胶、树胶或者UV胶固定在内圆柱筒内壁。
相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提出的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，采用两端为固定永磁体、中间为运动永磁体的磁弹簧取代了传统的机械弹簧，具有弹性大、无摩擦、无噪声、寿命长等优点，通过利用正方体的三维结构，达到了同时收集空间三个方向振动能量的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型中双线圈磁弹簧振动发电机的剖面立体结构示意图；
图2是本实用新型中双线圈磁弹簧振动发电机的剖面平面结构示意图；
图3是本实用新型双线圈磁弹簧三维振动发电装置的整体结构示意图；
其中有：
固定永磁体1
外圆柱筒2
内圆柱筒3
运动永磁体4
外圆柱线圈绕组5
内圆柱线圈绕组6
固定支架7。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
本实用新型一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其包括固定永磁体1、运动永磁体4、内圆柱筒3、外圆柱筒2、外圆柱线圈绕组5和内圆柱线圈绕组6以及固定支架7，其整体外形呈正方体。具体地，固定永磁体1、运动永磁体4、内圆柱筒3、外圆柱筒2、外圆柱线圈绕组5和内圆柱线圈绕组6构成双线圈磁弹簧振动发电机，其呈圆柱形，如图1和2所示。其中，位于两端的固定永磁体1和位于中间的运动永磁体4构成磁弹簧。固定永磁体1呈圆环状，其内径与内圆柱筒3外径相同、其外径与外圆柱筒2内径相同；运动永磁体4呈圆筒形，其内径比内圆柱筒3外径大、其外径比外圆柱筒2内径小，并且，固定永磁体1和运动永磁体4为钕铁硼高强永磁体，因此，运动永磁体4可在外圆柱筒2内自由移动。具体地，运动永磁体内径比所述内圆柱筒外径大0.3mm以上、其外径比外圆柱筒内径小1mm以下。优选地，运动永磁体内径比内圆柱筒外径大0.5mm、其外径比外圆柱筒内径小0.5mm。
外圆柱线圈绕组5密绕在外圆柱筒2外壁，外圆柱筒2是采用聚四氟乙烯、塑料或钙塑料中的任意一种材料制成。内圆柱线圈绕组6密绕在内圆柱筒3内壁，内圆柱筒3是采用聚四氟乙烯、塑料或钙塑料中的任意一种材料制成。一般地，外圆柱线圈绕组5和内圆柱线圈绕组6匝数相同，均为1~600匝，并采用桥式整流后串联叠加。
双线圈磁弹簧振动发电机在空间X、Y、Z方向上分别有4个，两两垂直，共12个双线圈磁弹簧振动发电机装配在一起构成正方体的12条棱，如图3所示。固定支架7位于正方体顶角处，每个固定支架7连接和固定相邻的三个双线圈磁弹簧振动发电机。十二个双线圈磁弹簧振动发电机的输出串联叠加构成整个发电装置的输出。
当周围环境发生振动时，磁弹簧中的运动永磁体4在两端固定永磁体1的斥力下沿着内圆柱筒3做往复运动，产生变化的磁场，并在外圆柱线圈绕组5和内圆柱线圈绕组6中感应产生电动势，电动势经桥式整流后串联叠加，构成双线圈磁弹簧振动发电机的输出，最后将十二个双线圈磁弹簧振动发电机的输出串联叠加，构成整个发电装置的输出电能。
当周围环境保持静止时，磁弹簧中的运动永磁体4在两端固定永磁体1的斥力下静止于某一具体位置，磁场不发生变化，此时双线圈磁弹簧振动发电机无电能输出。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步地详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，其包括双线圈磁弹簧振动发电机和固定支架（7），所述双线圈磁弹簧振动发电机在空间X、Y、Z方向上分别有4个，共12个所述双线圈磁弹簧振动发电机装配在一起构成正方体的12条棱；
所述固定支架（7）位于正方体顶角处，每个所述固定支架（7）连接和固定相邻的三个双线圈磁弹簧振动发电机；
所述双线圈磁弹簧振动发电机包括固定永磁体（1）、运动永磁体（4）、内圆柱筒（3）、外圆柱筒（2）、外圆柱线圈绕组（5）和内圆柱线圈绕组（6），所述固定永磁体（1）呈圆环状，所述运动永磁体（4）呈圆筒形，位于两端的所述固定永磁体（1）与位于中间的所述运动永磁体（4）构成磁弹簧；所述固定永磁体（1）的内径与所述内圆柱筒（3）外径相同、其外径与所述外圆柱筒（2）内径相同，所述运动永磁体（4）内径比所述内圆柱筒（3）外径大、其外径比外圆柱筒（2）内径小，所述运动永磁体（4）可在外圆柱筒（2）内自由移动，所述外圆柱线圈绕组（5）密绕在外圆柱筒（2）外壁，所述内圆柱线圈绕组（6）密绕在内圆柱筒（3）内壁，所述外圆柱线圈绕组（5）与所述内圆柱线圈绕组（6）经桥式全波整流后串联叠加；
在发生振动时，所述运动永磁体（4）在两端所述固定永磁体（1）的斥力作用下在外圆柱筒（2）内做往复运动，从而产生电能。
2.根据权利要求1所述的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，所述运动永磁体（4）内径比所述内圆柱筒（3）外径大0.3mm以上、其外径比外圆柱筒（2）内径小1mm以下。
3.根据权利要求2所述的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，所述运动永磁体（4）内径比所述内圆柱筒（3）外径大0.5mm、其外径比外圆柱筒（2）内径小0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，所述双线圈磁弹簧振动发电机呈圆柱形。
5.根据权利要求1所述的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，所述固定永磁体（1）和运动永磁体（4）为钕铁硼高强永磁体。
6.根据权利要求1所述的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，所述内圆柱筒（3）和外圆柱筒（2）均是采用聚四氟乙烯、塑料或钙塑料中的任意一种材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，所述外圆柱线圈绕组（5）和内圆柱线圈绕组（6）匝数相同，均为1~600匝，并采用桥式全波整流后串联叠加。
8.根据权利要求1所述的一种双线圈磁弹簧三维振动发电装置，其特征在于，所述内圆柱线圈绕组（6）通过AB胶、树胶或者UV胶固定在内圆柱筒（3）内壁。
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| CN116545204A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-04 | 重庆欣金奥电子科技有限公司 | 一种磁体的电磁振动发电装置 |
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