CN214799257U - 一种新型运动能量采集转化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型运动能量采集转化装置，主要涉及移动充电技术领域；包括外壳，所述外壳的一端设有第一磁体，所述外壳内设有一级嵌套体，所述一级嵌套体与外壳转动连接，所述一级嵌套体上设有若干个第一电磁感应线圈，所述一级嵌套体中部设有贯穿孔，贯穿孔内设有二级嵌套体，所述二级嵌套体上设有第二磁体，所述二级嵌套体与一级嵌套体转动连接，且二级嵌套体转动的轴心线与一级嵌套体转动的轴心线垂直；本实用新型通过两级排列，能够提高空间利用率，方便携带，且产能更稳定，同时提高了产能。

Description

一种新型运动能量采集转化装置

技术领域

本实用新型涉及移动充电技术领域，具体是一种新型运动能量采集转化装置。

背景技术

为了满足海洋救援的定位救生衣、持续续航手机壳等终端电子产品持续供电的需要，常在该类电子产品上安装动电转化装置，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。现有动电转化装置均能通过相应方法采集自然界运动中的物体动能，通过法拉第电磁感应定律、楞次定律等基本物理学原理的应用，结合外部包裹装置材料，在内部缠绕电磁感应线圈，内部振子通过相应连接的弹簧接收外部动能，继而切割磁感线产生感应电流，储存应用。

现有技术均采用弹簧作为中间介质，以此来接收外界的动能，以及将接收到的动能及时转变为弹性势能传送给内部振子，内部振子继而切割磁感线产生电流应用在终端产品上，但该种产电方式的排列方式，导致空间利用率低、不便于携带；切割磁感线时无法有效实现振子与磁场的绝对垂直，导致发电效率低、产能不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种新型运动能量采集转化装置，通过两级排列，能够提高空间利用率，方便携带，且产能更稳定，同时提高了产能。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种新型运动能量采集转化装置，包括外壳，所述外壳的一端设有第一磁体，所述外壳内设有一级嵌套体，所述一级嵌套体与外壳转动连接，所述一级嵌套体上设有若干个第一电磁感应线圈，所述一级嵌套体中部设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有二级嵌套体，所述二级嵌套体上设有第二磁体，所述二级嵌套体与一级嵌套体转动连接，且二级嵌套体转动的轴心线与一级嵌套体转动的轴心线垂直。

优选的，所述外壳呈球状，所述外壳包括上壳体、下壳体。

优选的，所述一级嵌套体、二级嵌套体均为中空嵌套体。

优选的，所述一级嵌套体、二级嵌套体均为绝缘嵌套体。

优选的，所述一级嵌套体为矩形嵌套体，所述贯穿孔为矩形孔，所述二级嵌套体为V型嵌套体，所述第二磁体位于V型嵌套体的内侧。

优选的，所述矩形嵌套体上设有转轴，所述转轴的轴心线与矩形嵌套体的其中一条对角线重合，所述矩形嵌套体通过转轴与外壳转动连接。

优选的，以转轴的轴心线为中心线将矩形嵌套体分为左嵌套体、右嵌套体，左嵌套体的重量大于右嵌套体的重量。

优选的，所述左嵌套体上的第一电磁感应线圈的匝数大于左嵌套体上的第一电磁感应线圈的匝数。

优选的，若干个第一电磁感应线圈在矩形嵌套体上对称布置，且所述矩形嵌套体的上表面、下表面、内侧壁、外侧壁上均安装有第一电磁感应线圈。

优选的，所述二级嵌套体上设有第二电磁感应线圈，且第一电磁感应线圈与第二电磁感应线圈均为铜线圈。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的一级嵌套体、二级嵌套体等构成能量采集转化的主实体，通过两级排列，能够提高空间利用率，缩小了装置整体体积，方便携带；外壳承受外界震动后，一级嵌套体、二级嵌套体均转动，使得第一电磁感应线圈的磁通量改变，产生感生电动势，从而产生电流，产生电能更加稳定；同时，也增大了切割磁感线的α角度，产能也得到了提高；能够将生活中随处可见的震动转化为电能，通过蓄电和输出，可以有效应用于无电源状态下的终端设备持续供电。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是附图1中一级嵌套体的左视图。

附图中标号：1、外壳；2、一级嵌套体；3、第一电磁感应线圈；4、贯穿孔；5、二级嵌套体。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型所述是一种新型运动能量采集转化装置，包括外壳1，所述外壳1的一端设有第一磁体，所述外壳1内设有一级嵌套体2，所述一级嵌套体2与外壳1转动连接，外壳1承受外界震动时，一级嵌套体2转动，所述一级嵌套体2上设有若干个第一电磁感应线圈3，一级嵌套体2中部设有贯穿孔4，所述贯穿孔4内设有二级嵌套体5，所述二级嵌套体2上设有第二磁体，所述二级嵌套体5与一级嵌套体2转动连接，且二级嵌套体5转动的轴心线与一级嵌套体2转动的轴心线垂直。本实用新型的一级嵌套体2、二级嵌套体5等构成能量采集转化的主实体，二级嵌套体5嵌套在一级嵌套体2内，通过两级排列，能够提高空间利用率，缩小了装置整体体积，方便携带；第一磁铁和第二磁铁产生磁场，外壳1承受外界震动后，一级嵌套体2、二级嵌套体5均转动，使得第一电磁感应线圈3的磁通量改变，产生感生电动势，从而产生电流，产生电能更加稳定；同时，也增大了切割磁感线的α角度，产能也得到了提高；能够将生活中随处可见的震动转化为电能，通过蓄电和输出，可以有效应用于无电源状态下的终端设备持续供电。

优选的，为了提高外壳的承载量，所述外壳1呈球状，所述外壳1包括上壳体、下壳体，上壳体、下壳体之间可通过卡扣或螺纹连接，能够在体积一定的条件下，尽可能的承载较大的一级嵌套体2。

优选的，为了提高电能转化效率，所述一级嵌套体2、二级嵌套体5均为中空嵌套体，能够降低一级嵌套体2、二级嵌套体5的重量，降低转动阻力，提高电能转化效率。

优选的，为了降低电损，所述一级嵌套体2、二级嵌套体5均为绝缘嵌套体。

优选的，为了提高电能转化效率，所述一级嵌套体2为矩形嵌套体，将矩形嵌套体的四个角切去，使得外壳1能够承载较大的一级嵌套体2，所述贯穿孔4为矩形孔，所述二级嵌套体5为V型嵌套体，能够使一级嵌套体2承载较大面积的二级嵌套体5，所述第二磁体位于V型嵌套体的内侧。

优选的，为降低一级嵌套体的转动阻力，所述矩形嵌套体上设有转轴，所述转轴的轴心线与矩形嵌套体的其中一条对角线重合，所述矩形嵌套体通过转轴与外壳1转动连接。

优选的，为了进一步降低一级嵌套体的转动阻力，提高电能转化效率，以转轴的轴心线为中心线将矩形嵌套体分为左嵌套体、右嵌套体，左嵌套体的重量大于右嵌套体的重量，左嵌套体、右嵌套体可采用不同的材质制作而成，当两级位置固定的旋转体的重心不在旋转轴上时，在外界力量驱动的情况下旋转或晃动则相较重心在旋转轴上的更为容易，且重心偏离旋转轴越远，旋转相同幅度需要的外界力量越小。

优选的，为了进一步降低一级嵌套体的转动阻力，所述左嵌套体上的第一电磁感应线圈3的匝数大于左嵌套体上的第一电磁感应线圈3的匝数。

优选的，为了提高电能转化效率，若干个第一电磁感应线圈3在矩形嵌套体上对称布置，且所述矩形嵌套体的上表面、下表面、内侧壁、外侧壁上均安装有第一电磁感应线圈3。

优选的，为了提高电能转化效率，所述二级嵌套体2上设有第二电磁感应线圈，且第一电磁感应线圈3与第二电磁感应线圈均为铜线圈。

原理1：

电磁感应定律：磁通量变化产生感应电动势。

例如，闭合电路(铜线圈)在磁场里做切割磁感线的运动时，导体(铜线圈)中就会产生电流，产生的电流方向与导体(铜线圈)切割磁感线的方向有关，可由右手定则确定。

补充：

右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心(即手心正对磁场N极方向)，大拇指指向导体运动的方向，那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。

原理2：

当两级位置固定的旋转体的重心不在旋转轴上时，在外界力量驱动的情况下旋转或晃动则相较重心在旋转轴上的更为容易，且重心偏离旋转轴越远，旋转相同幅度需要的外界力量越小。

实施例1：如附图1-2所示，本实用新型所述是一种新型运动能量采集转化装置，包括外壳1，外壳1呈圆球状，球直径为5cm-7cm，外壳1的材料选用高强度的聚苯乙烯；外壳1由上壳体、下壳体通过卡扣扣合而成，在上壳体内部镶嵌有第一磁铁，第一磁铁可采用永磁铁，附图1为拆除上壳体后的结构示意图。

所述外壳1内设有一级嵌套体2，一级嵌套体2为中空矩形绝缘嵌套体，可由四个嵌套环头尾连接而成，分别在四个中空绝缘嵌套环上缠绕匝数不等的铜丝以构成原理1中的铜线圈，所述中空矩形绝缘嵌套体上设有转轴，所述转轴的轴心线与中空矩形绝缘嵌套体的其中一条对角线重合，所述中空矩形绝缘嵌套体通过转轴与外壳1转动连接，在外壳1的两级(类比地球的南极点、北极点)安装有与转轴连接的钢珠滚轮，一级嵌套体2通过钢珠滚轮与外壳1转动连接。

铜导线在一级矩形嵌套体的上下表面及内外侧上放置，缠绕成扣住圆角矩形状的铜导线线圈。

以转轴的轴心线为中心线将一级嵌套体2分为左嵌套体、右嵌套体，左嵌套体的重量大于右嵌套体的重量，左嵌套体、右嵌套体可采用不同的材质制作而成，左嵌套体由较重的石英材料构成，右嵌套体由abs材料构成，保证在重力、离心力作用下一级嵌套体2能快速转动。左嵌套体上线圈缠绕的匝数为右嵌套体上线圈缠绕匝数的2倍或3倍，以达到一级嵌套体2重心较大偏离旋转轴的目的，从而根据原理2，在外界力量较小的时候也能产生较大的转动幅度。

一级嵌套体2中部设有贯穿孔4，所述贯穿孔4内设有二级嵌套体5，所述二级嵌套体5为V型嵌套体，所述V型嵌套体的内侧镶嵌有第二磁体，第二磁体可采用强磁体，二级嵌套体5通过钢珠滚轮与一级嵌套体2转动连接，且二级嵌套体5转动的轴心线与一级嵌套体2转动的轴心线垂直。在外部力的作用下，一级嵌套体2在XOY平面内转动，二级嵌套体5在XOZ平面内转动，通过一级嵌套体2上下表面及内外侧上的圆角型铜线圈的磁通量的改变产生感应电流，通过电能输出端进行电能输出。

Claims (10)

1.一种新型运动能量采集转化装置，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)的一端设有第一磁体，所述外壳(1)内设有一级嵌套体(2)，所述一级嵌套体(2)与外壳(1)转动连接，所述一级嵌套体(2)上设有若干个第一电磁感应线圈(3)，所述一级嵌套体(2)中部设有贯穿孔(4)，所述贯穿孔(4)内设有二级嵌套体(5)，所述二级嵌套体(5)上设有第二磁体，所述二级嵌套体(5)与一级嵌套体(2)转动连接，且二级嵌套体(5)转动的轴心线与一级嵌套体(2)转动的轴心线垂直。

2.根据权利要求1所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：所述外壳(1)呈球状，所述外壳(1)包括上壳体、下壳体。

3.根据权利要求1所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：所述一级嵌套体(2)、二级嵌套体(5)均为中空嵌套体。

4.根据权利要求1所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：所述一级嵌套体(2)、二级嵌套体(5)均为绝缘嵌套体。

5.根据权利要求1所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：所述一级嵌套体(2)为矩形嵌套体，所述贯穿孔(4)为矩形孔，所述二级嵌套体(5)为V型嵌套体，所述第二磁体位于V型嵌套体的内侧。

6.根据权利要求5所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：所述矩形嵌套体上设有转轴，所述转轴的轴心线与矩形嵌套体的其中一条对角线重合，所述矩形嵌套体通过转轴与外壳(1)转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：以转轴的轴心线为中心线将矩形嵌套体分为左嵌套体、右嵌套体，左嵌套体的重量大于右嵌套体的重量。

8.根据权利要求7所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：所述左嵌套体上的第一电磁感应线圈(3)的匝数大于左嵌套体上的第一电磁感应线圈(3)的匝数。

9.根据权利要求5所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：若干个第一电磁感应线圈(3)在矩形嵌套体上对称布置，且所述矩形嵌套体的上表面、下表面、内侧壁、外侧壁上均安装有第一电磁感应线圈(3)。

10.根据权利要求5所述的一种新型运动能量采集转化装置，其特征在于：所述二级嵌套体(5)上设有第二电磁感应线圈，且第一电磁感应线圈(3)与第二电磁感应线圈均为铜线圈。

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