專利名稱：一種動態(tài)變頻發(fā)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，特別是涉及一種動態(tài)變頻發(fā)電 器?？梢宰龀晌⑿瓦\動發(fā)電器，隨著人體自然運動而產(chǎn)生變頻電能，滿足日常 生活夜間照明或隨身電器電源之用。
二背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的大型、大功率發(fā)電裝置都離不開機械傳動裝置，利 用機械力使電磁線圈切割磁力線發(fā)電。但隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和不斷進步， 人們的物質(zhì)文化和精神生活水平不斷提高，方便實用的電子新產(chǎn)品更是層出不 窮。人們隨身攜帶的移動通信工具如手機、小靈通等以及視聽產(chǎn)品Mp3、 Mp4、 Mp5、移動DVD等離不開供電裝置， 一般電池容量有限，難以滿足長時間休閑、 娛樂需求，更難以滿足旅游或長途出行需要，給我們的日常生活帶來不便。特 別是遠離電網(wǎng)的時候，即使有備用電源，但提供的能量也總是有限的。
因此針對這種情況，有關(guān)技術(shù)人員很早就進行了相關(guān)供電產(chǎn)品的研發(fā)，例 如目前比較熱門的太陽能發(fā)電裝置，其不足是使用環(huán)境受到限制，出行尚可， 不適于隨身攜帶；還有一種是利用人體自然運動產(chǎn)生的勢能發(fā)電，這種發(fā)電器 有更廣闊的市場應(yīng)用前景，符合當(dāng)前建設(shè)節(jié)約型社會的趨勢，但是當(dāng)前這種發(fā) 電器還缺乏比較成熟的技術(shù)，結(jié)構(gòu)失之于簡單，發(fā)出的電量是很微弱的，用于 對儲能裝置的電量補充還有些作用，不能夠滿足隨身電器的使用。 三、本發(fā)明技術(shù)方案
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，獨辟蹊徑，提出一種攜帶方便、轉(zhuǎn)換效率高， 發(fā)電量大的動態(tài)變頻發(fā)電器，能夠滿足隨身的電子產(chǎn)品使用。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案
一種動態(tài)變頻發(fā)電器，含有絕緣材料制作的骨架主體空腔(1)，在所述骨 架主體空腔(1)內(nèi)與其匹配設(shè)有動磁體(2)，在骨架主體空腔(2)外體壁與 動磁體(2)的極性垂直方向環(huán)繞所述骨架主體空腔從上向下設(shè)有N個磁力線圈 (4)，其中N為大于3的自然數(shù)，從每個磁力線圈(4)的兩端引出兩個引線，磁力線圈(4)的外部為發(fā)電器殼體(5)。
所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，在骨架主體空腔(1)內(nèi)的兩端或其中一端固定有 靜磁體(3)，所述靜磁體(3)和動磁體(2)相鄰近的一端同極性方向相對。
所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，在發(fā)電器殼體(5)內(nèi)和磁力線圈(4)的數(shù)量對 應(yīng)設(shè)有一定數(shù)量的整流電橋，每個整流電橋輸入端分別連接一個磁力線圈(4) 的兩個輸出引線，各整流電橋的同向輸出端并聯(lián)分別接入一濾波電路板(7)上 濾波電路的輸入端，所述濾波電路板(7)上濾波電路的輸出端通過升壓電路和 一單向二極管連接發(fā)電器電壓輸出端。
所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，濾波電路板(7)上濾波電路的輸出端通過升壓電 路和一單向二極管連接一儲能元件，連接發(fā)電器電壓輸出端設(shè)有手機充電專用 接口或者與隨身攜帶的電子產(chǎn)品電源電壓相匹配的接口電路。
所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，同發(fā)電器電壓輸出端連接設(shè)有控制開關(guān)連接照明 二極管。骨架主體空腔(1)采用玻璃鋼一體模壓成型，磁力線圈(4)外層采 用環(huán)氧樹脂封裝，發(fā)電器外殼(5)采用高強度ABS合成材料。
所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，所述動磁體(2)由至少一個永磁體依次同極性排 列組成，每相鄰的兩個永磁體之間設(shè)有銅或鉛不導(dǎo)磁材料隔離體；在發(fā)電器殼 體(5)內(nèi)和磁力線圈(4)的數(shù)量對應(yīng)設(shè)有一定數(shù)量的整流電橋，每個整流電 橋輸入端分別連接一個磁力線圈(4)的兩個輸出引線，各整流電橋的同向輸出 端并聯(lián)分別接入濾波電路板(7)上濾波電路的輸入端，所述濾波電路板(7) 上濾波電路的輸出端通過升壓電路和一單向二極管連接發(fā)電器電壓輸出端。
本發(fā)明的積極有益效果
1、 本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器運用了時差變頻新技術(shù)，采用多路多組磁力線圈 提供電量，在很大程度上提高了發(fā)電器的電能轉(zhuǎn)換效率；并由變頻集流器集零 為整，經(jīng)整流濾波后把電能儲存到蓄電器中，從而彌補了我們在使用電器過程 中因電源能量的不足而造成的尷尬局面。
2、 本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器體積小、重量輕、發(fā)電效率高，對環(huán)境無噪音和 化學(xué)污染；而且使用壽命長，攜帶方便。隨著人體自然運動產(chǎn)生勢能發(fā)電，一 動即發(fā)，堪為永不停息的綠色環(huán)保發(fā)電器。使用不受環(huán)境條件限制，無論是在白天還是黑夜，只要運動便能發(fā)出電能并儲存起來，等待供給隨身的電器使用。
3、本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器的變頻集流器采用多個整流橋整體封裝，電路工 作性能穩(wěn)定，發(fā)電器內(nèi)部主體空腔采用玻璃鋼鑄壓而成，并采用環(huán)氧樹脂封裝， 外型采用高強度ABS合成，款式新穎、舒美大方。可根據(jù)需要設(shè)有手機充電專 用接口或者與隨身攜帶的電子產(chǎn)品電源電壓相匹配的接口電路；還可以通過控 制開關(guān)連接照明二極管，用于晚上照明，方便實用，老少皆宜。
四


圖l:本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器結(jié)構(gòu)示意圖之一 圖2:本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器結(jié)構(gòu)示意圖之二 圖3:本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器結(jié)構(gòu)示意圖之三 圖4:本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器結(jié)構(gòu)示意圖之四 圖5:本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器電路原理示意圖 五
具體實施例方式
實施例一參見圖l，本實施例動態(tài)變頻發(fā)電器，含有絕緣材料制作的骨架 主體空腔l，在所述骨架主體空腔l內(nèi)與其匹配設(shè)有動磁體2，在骨架主體空腔 2外體壁與動磁體2的極性垂直方向環(huán)繞所述骨架主體空腔從上向下設(shè)有N個
磁力線圈4，其中N為大于3的自然數(shù)(磁力線圈4的最大數(shù)量受到線圈本身 的大小和骨架主體空腔1長度的限制，原則上，在一定長度范圍內(nèi)線圈數(shù)量越 多發(fā)電效果越好)，從每個磁力線圈4的兩端引出兩個引線，磁力線圈4的外部 為發(fā)電器殼體5。
實施例二參見圖l，本實施例動態(tài)變頻發(fā)電器與實施例一不同的是在骨 架主體空腔1內(nèi)的兩端或其中一端固定有靜磁體3，靜磁體3和動磁體2相鄰近 的一端同極性方向相對。本實施例在骨架主體空腔1內(nèi)其中一端固定有靜磁體3， 其作用是使動磁體2在骨架主體空腔內(nèi)處于懸浮狀態(tài)，利于其在骨架主體空腔 內(nèi)自由運動。
實施例三參見圖2、圖5，圖中標(biāo)號同實施例一相同的，代表意義相同， 不重述。本實施例動態(tài)變頻發(fā)電器，與實施例一不同的是在所述發(fā)電器殼體5
內(nèi)和磁力線圈4的數(shù)量對應(yīng)設(shè)有一定數(shù)量的整流電橋，各整流電橋集成安裝在一個整流電路板6上，每個整流橋同向輸入端分別連接磁力線圈4的兩個輸出引線，各整流電橋的同向輸出端并聯(lián)連接。
實施例四參見圖3、圖5，圖中標(biāo)號同實施例一相同的，代表意義相同。
本實施例動態(tài)變頻發(fā)電器與實施例三不同的是發(fā)電器殼體5內(nèi)設(shè)有濾波電路
板7，各整流電橋的正極和負極同向輸出端并聯(lián)分別接入濾波電路板7上濾波電路的輸入端，濾波電路的輸出端通過升壓電路和一單向二極管連接儲能元件，連接儲能元件的正負極引線即為發(fā)電器電壓輸出端。
升壓電路采用集成電路ELM系列的電壓調(diào)整器，輸出端設(shè)有控制開關(guān)連接
照明二極管，可以作為照明燈具使用。
本實施例動態(tài)變頻發(fā)電器，體積可以做到4cn^6cir^l2cm，設(shè)置25個磁力線圈，每個磁力線圈匝數(shù)為2000匝，發(fā)電器總重量約為0.2kg，動磁體行程按lOmm計算，按l秒鐘一個運動周期，步行狀態(tài)下輸出電壓可以保持在5V，輸出電流為50mA,最大輸出功率250毫瓦特。
實施例五 實施例八參見圖4、圖5，圖中標(biāo)號同實施例一、二相同的，代表意義相同。此四個實施例分別與實施例一、實施例二和實施例三、實施例四不同的是動磁體2由兩個以上的永磁體依次同極性排列組成，每相鄰的兩個永磁體之間設(shè)有銅或鉛不導(dǎo)磁材料隔離體8。
本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器，骨架主體空腔1采用玻璃鋼一體模壓成型，磁力線圈4外層采用環(huán)氧樹脂封裝，發(fā)電器外殼5采用高強度ABS合成材料。為了方便使用，可以在連接發(fā)電器的電壓輸出端設(shè)有手機充電專用接口或者與隨身攜帶的電子產(chǎn)品電源電壓相匹配的接口電路。
本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器同樣是采用導(dǎo)體線圈切割磁力線來完成做功的，其工作原理是，設(shè)計一定重量的永磁體根據(jù)同性相斥的原理，把做功的動磁體懸浮在和磁力線圈垂直的空腔中，靠其在一定的范圍內(nèi)做上下自由體運動來切割磁力線圈而產(chǎn)生電能。如果一個線圈工作，那么磁力線切割一次線圈，將產(chǎn)生一次自感電動勢脈沖；如果有二個相同參數(shù)的線圈在一定的間隔內(nèi)相同放置，那么磁場切割一次過程，第二個線圈將和第一個線圈在不同的時間內(nèi)產(chǎn)生兩個相同的自感電動勢如果有三個相同參數(shù)的線圈在一定的間隔內(nèi)相同放置，那么磁場在一定的時域內(nèi)完成一次切割過程，將在不同時間內(nèi)產(chǎn)生三個相同的自
感電動勢脈沖；多則相同，依此類推。
如果在設(shè)定的間距時域內(nèi)，線圈組數(shù)越多，磁場每完成一次切割過程，所產(chǎn)生的自感電動勢的脈沖數(shù)就越多。整體理論上來講，在一定的時間內(nèi)，磁場每完成一次切割過程，輸出端變化的周期數(shù)即頻率就越高。也就是說在一定間隔時域內(nèi)，輸出的功率值和線圈的組數(shù)以及磁場強度和切割線圈的變頻速率成正比。如果每組線圈回路整流做并聯(lián)輸出，那么根據(jù)以上工作原理，在一定的時域內(nèi)每完成一次做功過程，輸出的電能量就越大。磁力線圈的數(shù)量n、線圈間的距離s和發(fā)電頻率f之間的關(guān)系，符合下述公式—(l+n) /s，理論上距離s越小發(fā)電效果越理想。本發(fā)明具體實施中，動磁體2與骨架主體內(nèi)腔壁之間留有0.1 0.2mm的空隙，相鄰磁力線圈間的距離s—般取線圈線徑的20倍，磁力線圈的匝數(shù)為1500 2000。
動磁體2的自由運動是根據(jù)人體運動時產(chǎn)生的振動落差而完成的。人體運動慢時產(chǎn)生的振動落差小，主體磁場切割線圈的速率慢，產(chǎn)生的電能量??；人體運動快時產(chǎn)生的振動落差大，主體磁場切割線圈的速率快，產(chǎn)生的電能量大。
雖然動能發(fā)電在能量上還有一定的局限性，但假如我們每個人都使用這種運動發(fā)電器，同樣會積少成多，在經(jīng)濟、方便自己的同時，也達到節(jié)約能源的目的，為國家的經(jīng)濟建設(shè)和環(huán)境保護做出貢獻。
本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器，同樣可以用于風(fēng)力、水力發(fā)電，在曠野或海洋環(huán)境中通過聯(lián)動構(gòu)件動態(tài)連接動磁體2，使之在骨架主體空腔1內(nèi)做切割磁力線運動，可用于道路照明，公共場所照明以及其它用途，具有較好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1、一種動態(tài)變頻發(fā)電器，含有絕緣材料制作的骨架主體空腔(1)，在所述骨架主體空腔(1)內(nèi)與其匹配設(shè)有動磁體(2)，其特征是在骨架主體空腔(2)外體壁與動磁體(2)的極性垂直方向環(huán)繞所述骨架主體空腔從上向下依次設(shè)有N個磁力線圈(4)，其中N為大于3的自然數(shù)，從每個磁力線圈(4)的兩端引出兩個引線，磁力線圈(4)的外部為發(fā)電器殼體(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是在骨架主體空腔(l) 內(nèi)的兩端或其中一端固定有靜磁體(3)，所述靜磁體(3)和動磁體(2)相鄰 近的一端同極性方向相對。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是在發(fā)電器殼體 (5)內(nèi)和磁力線圈(4)的數(shù)量對應(yīng)設(shè)有一定數(shù)量的整流電橋，每個整流電橋的輸入端分別連接一個磁力線圈(4)的兩個輸出引線，各整流電橋的同向輸出 端并聯(lián)分別接入一濾波電路板(7)上濾波電路的輸入端，所述濾波電路板(7) 上濾波電路的輸出端通過升壓電路和一單向二極管連接發(fā)電器電壓輸出端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是濾波電路板(7) 上濾波電路的輸出端通過升壓電路和一單向二極管連接一儲能元件，連接發(fā)電 器電壓輸出端設(shè)有手機充電專用接口或者與隨身攜帶的電子產(chǎn)品電源電壓相匹 配的接口電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是同發(fā)電器電壓輸出 端連接設(shè)有控制開關(guān)連接照明二極管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是所述骨架主體空腔 (1)采用玻璃鋼一體模壓成型，磁力線圈(4)外層采用環(huán)氧樹脂封裝，發(fā)電器外殼(5)采用高強度ABS合成材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是所述骨架主體空腔 (1)采用玻璃鋼一體模壓成型，磁力線圈(4)外層采用環(huán)氧樹脂封裝，發(fā)電器外殼(5)采用高強度ABS合成材料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是所述動磁體(2)由至少一個永磁體依次同極性排列組成，每相鄰的兩個永磁體之間設(shè)有銅或鉛不導(dǎo)磁材料隔離體(8);在發(fā)電器殼體(5)內(nèi)和磁力線圈(4)的數(shù)量對應(yīng)設(shè) 有一定數(shù)量的整流電橋，每個整流電橋的輸入端分別連接一個磁力線圈(4)的 兩個輸出引線，各整流電橋的同向輸出端并聯(lián)分別接入一濾波電路板(7)上濾 波電路的輸入端，所述濾波電路板(7)上濾波電路的輸出端通過升壓電路和一 單向二極管連接發(fā)電器電壓輸出端。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是濾波電路板(7) 上濾波電路的輸出端通過升壓電路和一單向二極管連接一儲能元件，連接發(fā)電 器電壓輸出端設(shè)有手機充電專用接口或者與隨身攜帶的電子產(chǎn)品電源電壓相匹 配的接口電路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的動態(tài)變頻發(fā)電器，其特征是同發(fā)電器電壓輸 出端連接設(shè)有控制開關(guān)連接照明二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，特別是涉及一種動態(tài)變頻發(fā)電器?？梢宰龀晌⑿瓦\動發(fā)電器，隨著人體自然運動而產(chǎn)生電能，滿足日常生活夜間照明或隨身電子產(chǎn)品供電之用。一種動態(tài)變頻發(fā)電器，含有絕緣材料制作的骨架主體空腔(1)，在所述骨架主體空腔(1)內(nèi)與其匹配設(shè)有動磁體(2)，在骨架主體空腔(2)外體壁與動磁體(2)的極性垂直方向環(huán)繞所述骨架主體空腔從上向下設(shè)有N個磁力線圈(4)，其中N為大于3的自然數(shù)，從每個磁力線圈(4)的兩端引出兩個引線，磁力線圈(4)的外部為發(fā)電器殼體(5)。本發(fā)明動態(tài)變頻發(fā)電器運用了時差變頻新技術(shù)，采用多路多組磁力線圈提供電量，在很大程度上提高了發(fā)電器的電能轉(zhuǎn)換效率；發(fā)電效率高，對環(huán)境無噪音和化學(xué)污染。
文檔編號H01F5/06GK101557156SQ200910064990
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者趙景煥 申請人:趙景煥