一種電磁式振動能量收集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種能量收集裝置，特別涉及一種電磁式振動能量收集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，近年來電子系統(tǒng)取得了飛速的發(fā)展，尤其是可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更是發(fā)展迅速。但是如可穿戴設(shè)備一類電子系統(tǒng)，在取得了迅猛發(fā)展的同時，也面臨著一個問題，那就是電池問題。電池的電容量有限會很快耗盡，電池老化問題最終導(dǎo)致電池被拋棄而造成環(huán)境污染問題。人們都不希望可穿戴設(shè)備要時刻關(guān)注電池的電量，都希望不用擔(dān)心電池的電量很快耗盡。另外有些領(lǐng)域，更換電池的成本很高；如果沒及時更換電池，電池的漏液可能導(dǎo)致設(shè)備失效。現(xiàn)在即使是物聯(lián)網(wǎng)中使用的大量無線傳感器也需要電池供電，而這些設(shè)備鎖需要的電量都比較小，比如無線傳感器所需要的工電量在毫瓦級別，因此人們利用周圍的各種環(huán)境能源，如人體身邊微小的振動、光和熱等，都可以收集起來并轉(zhuǎn)換成電能，用來替換設(shè)備必不可少的電池。這樣做一來可以讓系統(tǒng)更持久的運(yùn)行而無需更換電池，二來還可以為設(shè)備節(jié)省大量的電池，從而使系統(tǒng)更加環(huán)保。但是目前的能量收集裝置大多結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，操作不方便，而且體積過大，不便攜帶，不適合人體的低頻運(yùn)動，大多數(shù)需要10Hz以上的振動頻率才能夠產(chǎn)生足夠的電源，比如大多數(shù)電子設(shè)備至少需要250mv才能正常工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電磁式振動能量收集裝置，該裝置可以將人體運(yùn)動產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，從而為電子產(chǎn)品提供電源，替代電子產(chǎn)品中的電池。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，包括一個裝置本體，所述裝置本體包括一個圓槽體及與其內(nèi)邊緣相匹配的圓蓋，所述圓槽體底面邊緣間隔均勻地設(shè)有若干個圓弧槽，所述圓弧槽包括與槽底邊緣固定的封閉小圓弧槽及與之相連的兩端開放的大圓弧槽，所述大圓弧槽放置有與其槽型相匹配的鐵芯線圈，所述圓蓋與所述圓槽體對應(yīng)一面中部設(shè)有彈簧，所述圓蓋另一面設(shè)有所述彈簧的按鈕，所述彈簧外圍設(shè)有一圓環(huán)凸塊，所述圓環(huán)凸塊與所述圓弧槽圍成的內(nèi)圓相匹配，所述圓環(huán)凸起外邊緣設(shè)有若干個磁鐵安裝孔，所述安裝孔安裝有與所述圓弧槽之間的間隔空位對應(yīng)的永久磁鐵，相鄰的永久磁鐵磁極相反，所述永久磁鐵之間設(shè)有與所述鐵芯線圈對應(yīng)且低于永久磁鐵的凸塊，所述圓槽體側(cè)面中間設(shè)有一導(dǎo)線引出孔，所述圓槽體內(nèi)側(cè)面均勻設(shè)有若干個卡塊，所述圓蓋邊緣設(shè)有與所述卡塊相配合的卡勾，所述彈簧處于伸張狀態(tài)時，所述卡勾卡緊在所述卡塊上。
[0006]優(yōu)選地，所述兩端開放的大圓弧槽兩端口各設(shè)有一圓柱體，所述鐵芯兩端設(shè)有與所述圓柱體配合的定位孔。
[0007]優(yōu)選地，所述圓弧槽個數(shù)為4個或6個，且對稱排列。
[0008]優(yōu)選地，所述永久磁鐵為條形狀，材料為釹硼鐵。
[0009]優(yōu)選地，所述鐵芯的材料為硅鋼，磁導(dǎo)率為9000?11000。
[0010]優(yōu)選地，所述線圈的導(dǎo)線為0.1mm寬的銅線。
[0011]優(yōu)選地，所述磁鐵安裝孔和卡塊的個數(shù)均為4個。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，可以將低頻的人體運(yùn)動產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，另外本實(shí)用新型可以將多個永久磁鐵的磁場按照同向的方式進(jìn)行疊加，同時磁場變化方向在鐵芯線圈中產(chǎn)生一致的變化方向，通過將永久磁鐵磁場疊加和感生電壓疊加的方式產(chǎn)生的電壓可以足夠?yàn)槟承╇娮赢a(chǎn)品提供電源，替代電子產(chǎn)品中的電池。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的圓槽體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的圓蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的圓蓋的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是本實(shí)用新型的鐵芯線圈不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的一種電磁式振動能量收集裝置，包括一個裝置本體17，所述裝置本體17包括一個圓槽體I及與其內(nèi)邊緣相匹配的圓蓋2，所述圓槽體I底面邊緣間隔均勻地設(shè)有若干個圓弧槽，優(yōu)選為4個或6個，也可以是其它數(shù)量，且對稱排列，所述圓弧槽包括與槽底邊緣固定的封閉小圓弧槽4，以及與小圓弧槽4相連的兩端開放的大圓弧槽5，本實(shí)用新型優(yōu)選所述兩端開放的大圓弧槽5兩端口各設(shè)有一圓柱體6，所述鐵芯15兩端設(shè)有與所述圓柱體6配合的定位孔16，所述圓柱體6可以防止鐵芯15左右移動。所述大圓弧槽5放置有與其槽型相匹配的鐵芯線圈3，本實(shí)用新型優(yōu)選所述鐵芯線圈3個數(shù)為4個，對稱排列，并且所述鐵芯15的材料為硅鋼，磁導(dǎo)率為10000左右，一般為9000?IlOOOo所述線圈14的導(dǎo)線為0.1mm寬的銅線。所述圓蓋2與所述圓槽體I對應(yīng)一面中部設(shè)有彈簧12，所述圓蓋2另一面設(shè)有所述彈簧12的按鈕13，所述彈簧12外圍設(shè)有一圓環(huán)凸塊，所述圓環(huán)凸塊與所述圓弧槽圍成的內(nèi)圓相匹配，所述圓環(huán)凸起外邊緣設(shè)有若干個磁鐵安裝孔，優(yōu)選為4個或6個，所述安裝孔安裝有與所述圓弧槽之間的間隔空位對應(yīng)的永久磁鐵9，相鄰的永久磁鐵9磁極相反，從而構(gòu)成一個磁力線的閉環(huán)，使所有永久磁鐵9的磁場同向疊加，可以明顯的增強(qiáng)裝置內(nèi)的有效磁場強(qiáng)度，本實(shí)用新型優(yōu)選所述永久磁鐵9為條形狀，材料為釹硼鐵，所述永久磁鐵9之間設(shè)有與所述鐵芯線圈3對應(yīng)且低于永久磁鐵9的凸塊11，所述凸塊11可以防止鐵芯線圈3上下運(yùn)動。所述圓槽體I側(cè)面中間設(shè)有一導(dǎo)線引出孔8，所述圓槽體I內(nèi)側(cè)面均勻設(shè)有若干個卡塊7，優(yōu)選為4個或6個，所述圓蓋2邊緣設(shè)有與所述卡塊7相配合的卡勾10。本實(shí)用新型圓蓋2上的彈簧12按鈕13沒有按下去的時候，彈簧12的彈力使得圓蓋2邊緣的卡勾10與圓槽體I內(nèi)側(cè)面的卡塊7相卡緊，當(dāng)按下彈簧12按鈕13時，卡勾10與卡塊7松開，彈簧12處于壓縮狀態(tài)。
[0021]本實(shí)用新型的工作原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)線回路中感生電壓與磁通量隨時間的變化率成正比，本實(shí)用新型通過人體運(yùn)動按壓永久磁鐵9在鐵芯線圈3間的空位上下運(yùn)動，來使得永久磁鐵9的磁通量發(fā)生改變，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。具體為通過人體運(yùn)動和彈性裝備的動作來擠壓彈簧12按鈕13，讓永久磁鐵9做上下運(yùn)動，永久磁鐵9通過上下運(yùn)動與鐵芯線圈3閉合或斷開，即人體向下擠壓彈簧12按鈕13的時候，永久磁鐵9向下運(yùn)動，永久磁鐵9與鐵芯線圈3閉合，當(dāng)人體作用力松開后，通過彈簧12的彈力將圓蓋2的永久磁鐵9彈起，永久磁鐵9與鐵芯線圈3斷開。本實(shí)用新型要取得較大的電動勢，需要盡可能地使磁通量在比較短的時間內(nèi)發(fā)生較大的變化，同時要增加線圈14的匝數(shù)，線圈14匝數(shù)依賴于裝置的尺寸。另外可以根據(jù)不同電壓和電流要求的不同，將鐵芯線圈3進(jìn)行并聯(lián)或者串聯(lián)組合，它們和干電池的并聯(lián)和串聯(lián)的效果一致。
[0022]以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，包括一個裝置本體，所述裝置本體包括一個圓槽體及與其內(nèi)邊緣相匹配的圓蓋，所述圓槽體底面邊緣間隔均勻地設(shè)有若干個圓弧槽，所述圓弧槽包括與槽底邊緣固定的封閉小圓弧槽及與之相連的兩端開放的大圓弧槽，所述大圓弧槽放置有與其槽型相匹配的鐵芯線圈，所述圓蓋與所述圓槽體對應(yīng)一面中部設(shè)有彈簧，所述圓蓋另一面設(shè)有所述彈簧的按鈕，所述彈簧外圍設(shè)有一圓環(huán)凸塊，所述圓環(huán)凸塊與所述圓弧槽圍成的內(nèi)圓相匹配，所述圓環(huán)凸起外邊緣設(shè)有若干個磁鐵安裝孔，所述安裝孔安裝有與所述圓弧槽之間的間隔空位對應(yīng)的永久磁鐵，相鄰的永久磁鐵磁極相反，所述永久磁鐵之間設(shè)有與所述鐵芯線圈對應(yīng)且低于永久磁鐵的凸塊，所述圓槽體側(cè)面中間設(shè)有一導(dǎo)線引出孔，所述圓槽體內(nèi)側(cè)面均勻設(shè)有若干個卡塊，所述圓蓋邊緣設(shè)有與所述卡塊相配合的卡勾，所述彈簧處于伸張狀態(tài)時，所述卡勾卡緊在所述卡塊上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述兩端開放的大圓弧槽兩端口各設(shè)有一圓柱體，所述鐵芯兩端設(shè)有與所述圓柱體配合的定位孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述圓弧槽個數(shù)為4個或6個，且對稱排列。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述永久磁鐵為條形狀，材料為釹硼鐵。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述鐵芯的材料為硅鋼，磁導(dǎo)率為9000?11000。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述線圈的導(dǎo)線為0.1mm寬的銅線。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式振動能量收集裝置，其特征在于，所述磁鐵安裝孔和卡塊的個數(shù)均為4個或6個。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電磁式振動能量收集裝置，包括一個裝置本體，所述裝置本體包括一個圓槽體及與其內(nèi)邊緣相匹配的圓蓋，所述圓槽體底面邊緣間隔均勻地設(shè)有若干個圓弧槽，所述圓弧槽包括與槽底邊緣固定的封閉小圓弧槽及與之相連的兩端開放的大圓弧槽，所述大圓弧槽放置有與其槽型相匹配的鐵芯線圈，所述圓蓋與所述圓槽體對應(yīng)一面中部設(shè)有彈簧，所述圓蓋另一面設(shè)有所述彈簧的按鈕，所述彈簧外圍設(shè)有一圓環(huán)凸塊，所述圓環(huán)凸起安裝有與所述圓弧槽之間的間隔空位對應(yīng)的永久磁鐵，所述圓槽體內(nèi)側(cè)面均勻設(shè)有若干卡塊，所述圓蓋邊緣設(shè)有與所述卡塊相配合的卡勾。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，體積小方便攜帶，可以將人體運(yùn)動產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
【IPC分類】H02K35/02
【公開號】CN204681228
【申請?zhí)枴緾N201520384024
【發(fā)明人】彭燈禪
【申請人】彭燈禪
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月4日