本實用新型涉及一種微型發(fā)電裝置，屬于為低功耗電子系統(tǒng)供電的微能量采集技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，小型電子設(shè)備的無線化為其使用提供了相當(dāng)?shù)谋憷?，但由于電池容量的限制，需要頻繁充電或更換電池，以實現(xiàn)長期使用。這樣的使用方式，既帶來使用成本的提升，同時大量的電池使用也可能導(dǎo)致嚴(yán)峻的環(huán)境問題。利用微型發(fā)電裝置從采集能量，實現(xiàn)微低功耗電子系統(tǒng)的自供電，一方面能夠擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，改善使用體驗，同時對環(huán)境保護(hù)、能源可持續(xù)發(fā)展也具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型提供一種微型發(fā)電裝置，通過從日常使用過程中采集電能，為低功耗電子系統(tǒng)提供一種長期穩(wěn)定的能量來源，實現(xiàn)微低功耗電子系統(tǒng)的自供電。

一種微型發(fā)電裝置，發(fā)電線圈連接內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯，背鐵的內(nèi)腔上側(cè)連接第一永磁體，背鐵的內(nèi)腔下側(cè)連接第二永磁體，背鐵的延長部在內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的安裝孔上方，彈簧片連接背鐵的延長部的一側(cè)。

彈簧片連接背鐵的上部，第一外部導(dǎo)磁鐵片能夠安裝于發(fā)電線圈的上方或下方，或者第一外部導(dǎo)磁鐵片能夠安裝于左側(cè)或者右側(cè)，第一外部導(dǎo)磁鐵片的一側(cè)有安裝孔，安裝孔與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯固定安裝在一起。

第一外部導(dǎo)磁鐵片、第二外部導(dǎo)磁鐵片分別安裝于自發(fā)電線圈的上方或者下方，第一外部導(dǎo)磁鐵片、第二外部導(dǎo)磁鐵片的有安裝孔的一側(cè)與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯固定安裝在一起。永磁體陣列部分外部連接有彈簧片，彈簧片的材質(zhì)為導(dǎo)磁材料。

本實用新型優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本實用新型提供的微型發(fā)電裝置能夠從日常使用的過程中采集電能，從而取代電池，為微低功耗的電子系統(tǒng)提供整個使用周期的電能供給；

2、本實用新型提出的微型發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，能量轉(zhuǎn)化效率高。

3、本實用新型提出的微型發(fā)電裝置應(yīng)用場景廣，裝配方便，可應(yīng)用于自發(fā)電開關(guān)、自發(fā)電門鈴、自發(fā)電遙控器、自發(fā)電按鈕等一切有類似按壓運(yùn)動的低功耗電子產(chǎn)品。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，如圖其中：

圖1為本實用新型提供的微型發(fā)電裝置的外觀示意圖；

圖2(a)為本實用新型提供的微型發(fā)電裝置裝有2片外部導(dǎo)磁鐵片的磁通回路的示意圖；

圖2(b)為本實用新型提供的微型發(fā)電裝置的裝有2片外部導(dǎo)磁鐵片切換后磁通回路示意圖；

圖3(a)為本實用新型提供的微型發(fā)電裝置的裝有1片外部導(dǎo)磁鐵片的磁通回路示意圖；

圖3(b)為本實用新型提供的微型發(fā)電裝置的裝有1片外部導(dǎo)磁鐵片切換后磁通回路示意圖；

圖4(a)為本實用新型提供的微型發(fā)電裝置的背鐵延伸的磁通回路示意圖；

圖4(b)為本實用新型提供的微型發(fā)電裝置的背鐵延伸的狀態(tài)切換后磁通回路示意圖；

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

具體實施方式

顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實用新型的保護(hù)范圍。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本實用新型的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它能夠直接連接或耦接到其他元件，或者也能夠存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”能夠包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

為便于對本實用新型實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個具體實施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個實施例并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。

實施例1：

如圖2(a)、圖2(b)所示，一種微型發(fā)電裝置，發(fā)電線圈70連接內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80，背鐵20的內(nèi)腔上側(cè)連接第一永磁體31，背鐵20的內(nèi)腔下側(cè)連接第二永磁體32，彈簧片10連接背鐵20的上部，第一外部導(dǎo)磁鐵片51、第二外部導(dǎo)磁鐵片52分別安裝于自發(fā)電線圈的上方、下方，第一外部導(dǎo)磁鐵片51、第二外部導(dǎo)磁鐵片52的有安裝孔的一側(cè)與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80固定安裝在一起。

當(dāng)磁鐵陣列的第二永磁體32與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80接觸時，第二永磁體32、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80、第二外部導(dǎo)磁鐵片52組成第二導(dǎo)磁回路，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80中的磁通方向與第二永磁體32相同。當(dāng)永磁體陣列在外力的按壓下向下運(yùn)動，使第一永磁體31與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80接觸，此時，第一永磁體31、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80、第一外部導(dǎo)磁鐵片51組成第二導(dǎo)磁回路，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80中的磁通方向與第一永磁體31相同。永磁體陣列中第一永磁體31與第二永磁體陣列32的極性相反，通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80的磁通方向，從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N),發(fā)生極性的改變，即通過發(fā)電線圈的磁通方向從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N)，從而將按壓永磁體陣列的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

實施例2：

如圖3(a)、圖3(b)所示，一種微型發(fā)電裝置，發(fā)電線圈70連接內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80，背鐵20的內(nèi)腔上側(cè)連接第一永磁體31，背鐵20的內(nèi)腔下側(cè)連接第二永磁體32，彈簧片10連接背鐵20的上部，第一外部導(dǎo)磁鐵片51能夠任意安裝于發(fā)電線圈70的上方或下方，左側(cè)或者右側(cè)，第一外部導(dǎo)磁鐵片51的一側(cè)有安裝孔，安裝孔與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80固定安裝在一起；

當(dāng)永磁體陣列的第二永磁體32與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80接觸時，第二永磁體32、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80、空氣組成第二導(dǎo)磁回路，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80中的磁通方向與第二永磁體32相同。當(dāng)永磁體陣列在外力的按壓下向下運(yùn)動，使第一永磁體31與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80接觸，此時第一永磁體31、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80、第一外部導(dǎo)磁鐵片51組成第二導(dǎo)磁回路，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80中的磁通方向與第一永磁體31相同。永磁體陣列中第一永磁體31與第二永磁體陣列32的極性相反，通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80的磁通方向，從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N),發(fā)生極性的改變，即通過發(fā)電線圈的磁通方向從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N)，從而將按壓永磁體陣列的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

實施例3：

如圖4(a)、圖4(b)所示，一種微型發(fā)電裝置，發(fā)電線圈70連接內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80，背鐵20的內(nèi)腔上側(cè)連接第一永磁體31，背鐵20的內(nèi)腔下側(cè)連接第二永磁體32，背鐵20的延長部在內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80的安裝孔上方，彈簧片10連接背鐵20的延長部的一側(cè)。該結(jié)構(gòu)能夠增加內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80的磁通量，從而增加微型發(fā)電裝置的能量采集效率。

當(dāng)內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80與第一永磁體接觸時，背鐵20、第一永磁體31、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80形成第一磁通回路，磁通方向與第一永磁體31的方向一致；在外力的按壓下，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80切換為與第二永磁體32接觸，此時，通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80的磁通方向與第二永磁體32的磁場方向一致，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯80的磁通量發(fā)生改變，發(fā)電線圈70中產(chǎn)生電流發(fā)電，實現(xiàn)從機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。

實施例4：

一種微型發(fā)電方法，含有以下步驟；將永磁體和背鐵構(gòu)成永磁陣列；將繞有導(dǎo)電線圈的導(dǎo)磁骨架的一端置于永磁陣列中，通過按壓控制導(dǎo)磁鐵芯在永磁陣列中的活動，使導(dǎo)磁鐵芯分別與永磁陣列的不同部位接觸，從而快速反轉(zhuǎn)導(dǎo)磁鐵芯中的磁通方向，也即改變導(dǎo)電線圈中的磁通量，實現(xiàn)將按壓機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。所采集到的電能能夠提供給低功耗電子系統(tǒng)使用；上述低功耗電子系統(tǒng)包括但不限于無線遙控器，無線開關(guān)，無線電子門鈴，無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，無線呼叫器，LED燈等。

一種微型發(fā)電方法，還含有以下步驟；內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯處于永磁體陣列中的一側(cè)時，第一永磁體、背鐵、第二永磁體將形成第一磁通回路，第一永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯和外部導(dǎo)磁鐵片將形成第二磁通回路，兩條磁通回路的方向，均與第一永磁體的磁場方向一致，即通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通方向與第一永磁體的磁場方向一致。當(dāng)在外力的按壓下，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯從永磁體陣列的一側(cè)移動到另一側(cè)后，第一永磁體、背鐵、第二永磁體將形成第一磁通回路，磁通方向與第一永磁體的磁場方向一致；第二永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯和外部導(dǎo)磁鐵片將形成第二磁通回路，磁通方向與第二永磁體的磁場方向一致，即通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通方向與第二永磁體的磁場方向一致。內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通方向發(fā)生改變，也即通過發(fā)電線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電能，實現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

當(dāng)只有一片外部導(dǎo)磁鐵片時，該導(dǎo)磁鐵片能夠安裝于模塊的任意一側(cè)，某一個狀態(tài)下的第二磁通回路將由永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯和空氣組成；當(dāng)沒有外部導(dǎo)磁鐵片時，兩個狀態(tài)下的第二磁通回路均將由永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯和空氣組成。

實施例5：

一種微型發(fā)電裝置，包括永磁體陣列部分、導(dǎo)磁鐵芯部分和發(fā)電線圈部分；永磁體陣列部分由兩塊永磁體、背鐵、彈簧片組成；兩塊永磁體分別安裝于背鐵內(nèi)側(cè)的上下兩面，兩塊永磁體相對的兩面極性相反；導(dǎo)磁鐵芯部分由內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯和外部導(dǎo)磁鐵片兩部分組成，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯從發(fā)電線圈的中心孔穿過；內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的一端設(shè)有固定螺釘孔；內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的另一端置于永磁體陣列內(nèi)部，能夠在永磁體陣列的兩塊永磁體之間往復(fù)切換；外部導(dǎo)磁鐵片一端和內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯帶有安裝孔的一端固定在一起，另一端的長度端口伸到發(fā)電線圈周圍，或者伸長到永磁體陣列的周圍。

內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯、永磁體、外部導(dǎo)磁鐵片能夠形成一個磁通回路；內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯處于永磁體陣列中的一側(cè)時，第一永磁體、背鐵、第二永磁體將形成第一磁通回路，第一永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯和外部導(dǎo)磁鐵片將形成第二磁通回路，兩條磁通回路的方向，均與第一永磁體的磁場方向一致，即通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通方向與第一永磁體的磁場方向一致；當(dāng)在外力的按壓下，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯從永磁體陣列的一側(cè)移動到另一側(cè)后，第一永磁體、背鐵、第二永磁體將形成第一磁通回路，磁通方向與第一永磁體的磁場方向一致；第二永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯和外部導(dǎo)磁鐵片將形成第二磁通回路，磁通方向與第二永磁體的磁場方向一致，即通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通方向與第二永磁體的磁場方向一致；內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通方向發(fā)生改變，也即通過發(fā)電線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電能，實現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

本實用新型包含2塊永磁體，兩塊永磁體分別為第一永磁體和第二永磁體，第一永磁體和第二永磁體分別固定于背鐵上下兩個邊的內(nèi)側(cè)，分別通過鉚釘將彈簧片、背鐵、第一永磁體、第二永磁體固定在一起；發(fā)電線圈裝配于內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯上，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯、第一外部導(dǎo)磁鐵片和第二外部導(dǎo)磁鐵片分別通過3個螺釘孔固定在一起，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的窄端能夠在第一永磁體和第二永磁體之間相互切換。

永磁體陣列由背鐵連接2塊永磁體組成。

外部導(dǎo)磁鐵片為第一外部導(dǎo)磁鐵片和第二外部導(dǎo)磁鐵片，第一外部導(dǎo)磁鐵片和第二外部導(dǎo)磁鐵片分別安裝于自發(fā)電線圈的上方和下方，其帶安裝孔的一側(cè)與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯固定安裝在一起；

當(dāng)磁鐵陣列的第二永磁體與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯接觸時，第二永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯、第二外部導(dǎo)磁鐵片組成第二導(dǎo)磁回路，其磁通方向與第二永磁體相同；當(dāng)永磁體陣列在外力的按壓下向下運(yùn)動，使第一永磁體與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯接觸，此時，第一永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯、第一外部導(dǎo)磁鐵片組成第二導(dǎo)磁回路，其磁通方向與第一永磁體相同；永磁體陣列中第一永磁體與第二永磁體陣列的極性相反，通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通量，從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N),發(fā)生極性的改變，即通過發(fā)電線圈的磁通量從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N)。

外部導(dǎo)磁鐵片的第一外部導(dǎo)磁鐵片安裝于自發(fā)電線圈的上方或下方，左側(cè)或者右側(cè)，第一外部導(dǎo)磁鐵片的一側(cè)有安裝孔，安裝孔與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯固定安裝在一起；

當(dāng)永磁體陣列的第二永磁體與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯接觸時，第二永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯、空氣組成第二導(dǎo)磁回路，導(dǎo)磁鐵芯中的磁通方向與第二永磁體相同；當(dāng)永磁體陣列在外力的按壓下向下運(yùn)動，使第一永磁體與內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯接觸，此時第一永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯、第一外部導(dǎo)磁鐵片組成第二導(dǎo)磁回路，導(dǎo)磁鐵芯中的磁通方向與第一永磁體相同；永磁體陣列中第一永磁體與第二永磁體陣列的極性相反，通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通量，從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N),發(fā)生極性的改變，即通過發(fā)電線圈的磁通量從N(S)轉(zhuǎn)變?yōu)镾(N)。

背鐵向后延伸到內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的安裝孔上方，當(dāng)內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯與第一永磁體接觸時，背鐵、第一永磁體、內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯形成第一磁通回路，導(dǎo)磁鐵芯中的磁通方向與第一永磁體的方向一致；在外力的按壓下，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯切換為與第二永磁體接觸，此時，通過內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通方向與第二永磁體的磁場方向一致，內(nèi)部導(dǎo)磁鐵芯的磁通量方向發(fā)生改變，發(fā)電線圈中產(chǎn)生電流發(fā)電。

如上所述，對本實用新型的實施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本實用新型的發(fā)明點(diǎn)及效果能夠有很多的變形，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。