振動發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種振動發(fā)電機，即使振動頻率較低，其也能得到所希望的發(fā)電性能。振動發(fā)動機（1）具有振動子（10），該振動子（10）含有多個相同磁極互相對著配置的磁鐵（M1-M12）；線圈彈簧（5），該線圈彈簧（5）在支撐沿重力方向落下的振動子（10）的同時，還按照規(guī)定的諧振頻率來振蕩振動子；繞組繞線管（8），該繞組繞線管（8）呈筒狀，且使此振動子（10）及線圈彈簧（5）在其內(nèi)部振蕩；線圈（C1-C12），這些線圈被分成2個以上的組，在各組內(nèi)成串聯(lián)連接；和多個整流電路，這些整流電路對線圈（C1-C12）的每個組的輸出電壓都加以整流。
【專利說明】振動發(fā)電機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種振動發(fā)電機，其是例如通過把在縱向方向上磁化了的磁鐵作為振動子，并使之在由多個電磁線圈所構成的發(fā)電線圈中進行振動來發(fā)電的。
【背景技術】
[0002]近幾年，隨著手機和游戲機等便攜式電子機器的普及，被裝在這些機器中的充電電池的容量也越來越大。而且，隨著無線技術的發(fā)展，用微小電力來接送信號的RFID(Radi0Frequency IDentification)的應用也不斷擴展。特別是有電源的有源射頻識別(ActiveRFID)，可以隔著數(shù)百米以上進行通信。因此，將其應用到牧場的牛和馬等的健康管理，或者孩子們上下學時的安全管理等方面的期待就不斷高漲。
[0003]另一方面，為了保持并改善地球環(huán)境，關于盡可能減少環(huán)境負荷的電池和發(fā)電機的研究開發(fā)也非?；钴S。其中，下述研究也在進行，即將至今為止無意識且浪費掉的能源轉(zhuǎn)換為電能，并為充電電池充電，將此電能作為電子機器等的電源來利用。作為這種的發(fā)電機的一個例子，即將自外部所施加的振動能源變換為電能，并為充電電池充電的振動發(fā)電機，其組成被不斷完善。
[0004]在專利文獻I中，揭示了一種振動發(fā)電機，其具備了由相同磁極相對的磁鐵所組成的振動子，收容了此振動子的管材，和卷繞在此管材外周的線圈。
[0005]引證文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利特開2006-296144號公報
[0008]發(fā)明的內(nèi)容
[0009]技術問題
[0010]另一方面，現(xiàn)有一種觀測儀器，其利用GPS導航信息，從海上將本機的位置信息等發(fā)送出去的，并被稱作海洋浮標。這種觀測儀器，是浮在海上使用的，并通過所裝備的電池，來讓觀測儀器的各種的元器件進行作業(yè)?？墒?，由于這種觀測儀器普遍漂浮在遠洋上，所以不容易維修。因此希望通過把大容量的電池裝進觀測儀器，從而盡可能地做到無需維護它。
[0011]另外，為了可以利用大海的波浪發(fā)電，專利文獻I中討論了一種被預先放入海洋浮標中的振動發(fā)電機?？墒?，如果把現(xiàn)有的振動發(fā)電機放入觀測儀器的話，已知在下面的
(I)、(2)的情況下，發(fā)電效率會下降。
[0012](I)觀測儀器的大小受限制。為了在儀器內(nèi)設置各種各樣的機器，用來設置繞組的空間就被限制住了。該繞組是由導電電線以規(guī)定的匝數(shù)卷繞而成的。因此，如果把所有的線圈都串聯(lián)連接的話，DCR(直流電阻)就變高，從線圈所能得到的電力發(fā)電效率就會下降。另一方面，為了降低DCR，就需要增大導電電線的直徑，由此繞組的匝數(shù)變少，發(fā)電效率會下降，輸出功率也將下降。
[0013](2)波浪的振動頻率比人的運動低I個數(shù)量級，例如，只有IHz以下。因為在這樣低的諧振頻率帶上，現(xiàn)有的振動發(fā)電機的構造中振動子的移動速度會變得很慢，所以振動發(fā)電機的輸出電壓會降低，發(fā)電電力量也會變少。
[0014]這里，諧振頻率fr，是按照下述數(shù)式(I)來決定的。這個數(shù)式是表示由彈簧常數(shù)k的線圈彈簧，和吊在其上的質(zhì)量M的重錘所構成的共振系的諧振頻率fr。
[0015]數(shù)式(I):
[0016]
【權利要求】
1.一種振動發(fā)電機，其特征為，包括: 振動子，該振動子具有多個相同磁極相對著配置而成的磁鐵； 第I彈性部，該第I彈性部在支撐沿重力方向落下的上述振動子的同時，還按照規(guī)定的諧振頻率讓上述振動子進行振動； 筒狀的繞組繞線管，該繞組繞線管使上述振動子及上述第I彈性部在其內(nèi)部進行振動； 多個線圈，該多個線圈被形成在上述繞組繞線管的外周面，且被分成2個以上的小組，在上述小組內(nèi)串聯(lián)連接； 以及對上述線圈的輸出電壓，對上述每個小組進行整流的多個整流電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的振動發(fā)電機，其特征為，上述小組以及上述每個小組所設置的多個上述整流電路相對于負荷為并聯(lián)配置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的振動發(fā)電機，其特征為，上述每個小組中，串聯(lián)連接的上述線圈數(shù)量為2個以上。
4.根據(jù)權利要求3所述的振動發(fā)電機，其特征為，每個上述小組中串聯(lián)連接的上述線圈的電線的卷繞方向形成為，在上述小組內(nèi)相鄰的每個上述線圈互為反向。
5.根據(jù)權利要求4所述的振動發(fā)電機，其特征為，每個相鄰的上述小組中的上述線圈的電線的卷繞方向形成為，互為反向。
6.根據(jù)權利要求1?5中任意I項所述的振動發(fā)電機，其特征為，上述振動子的振動頻率為IHz以下。
7.根據(jù)權利要求1?3中任意I項所述的振動發(fā)電機，其特征為，進一步包括收容上述繞組繞線管的收容部，以及 在上述收容部兩端的內(nèi)部，具有比上述第I彈性部的外徑更大的內(nèi)徑的第2彈性部， 上述第I彈性部的一端被連接于上述收容部的一端，上述第I彈性部的另外一端被連接于上述振動子。
8.根據(jù)權利要求7所述的振動發(fā)電機，其特征為，具有上述振動子，以及插通上述第I及第2彈性部的支撐部。
9.根據(jù)權利要求8所述的振動發(fā)電機，其特征為，上述振動子及上述第I彈性部的諧振頻率為0.5Hz0
10.根據(jù)權利要求9所述的振動發(fā)電機，其特征為，上述振動子及上述第I彈性部的振動波形是略呈方形波狀。
【文檔編號】H02K35/02GK103733487SQ201280039585
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年3月1日 優(yōu)先權日:2011年9月14日
【發(fā)明者】川原井貢 申請人:勝美達集團株式會社