端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，特別是涉及一種端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的發(fā)電裝置主要有發(fā)電機(jī)和壓電陶瓷電源裝置。發(fā)電機(jī)雖然可以通過高速的運(yùn)轉(zhuǎn)來產(chǎn)生足夠大的電流或電壓，但是其體積比較大，一般不適用于對(duì)體積限制嚴(yán)格的環(huán)境條件，因而在微小能量采集領(lǐng)域得不到廣泛的應(yīng)用。壓電陶瓷電源裝置具有體積小、發(fā)電簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是壓電陶瓷的壽命存在一定的限制，使用一段時(shí)間后可能因?yàn)閴弘娞沾傻膿p壞而無法繼續(xù)供電，不適合需要長(zhǎng)時(shí)間使用的設(shè)備。因而發(fā)電機(jī)和壓電陶瓷電源裝置均不是最佳選擇，在微小能量采集領(lǐng)域急需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)的發(fā)電裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置，能夠收集微小的壓力振動(dòng)方式的機(jī)械能，并將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置包括永磁體、軟磁材料、線圈、鐵芯和填充物，所述永磁體的兩個(gè)端面分別與軟磁材料相連接，輔以填充物，構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)方體型磁體。鐵芯為“E”型鐵片，線圈纏繞在“E”型鐵芯的中間鐵片上。長(zhǎng)方體型磁體相對(duì)于“E”型鐵芯上下滑動(dòng)，分別與“E”型鐵芯的上下兩個(gè)回路接觸，改變線圈的磁通量，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
[0006]進(jìn)一步說，在“E”型鐵芯或長(zhǎng)方體型磁體底部連接有一個(gè)彈性裝置。
[0007]進(jìn)一步說，所述彈性裝置為彈簧或者彈片。
[0008]進(jìn)一步說，所述長(zhǎng)方體型磁體的構(gòu)成方式為永磁體的端面與軟磁材料的側(cè)面相連接，永磁體和軟磁材料四周的縫隙添加填充物，組成一個(gè)光滑的長(zhǎng)方體。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果:采用電磁感應(yīng)發(fā)電原理，能夠收集微小的壓力振動(dòng)方式的機(jī)械能，并將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。本實(shí)用新型與壓電陶瓷電源裝置相比使用壽命更長(zhǎng)，與切割磁力線的發(fā)電裝置相比，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于微功率設(shè)備，如按鍵、無源開關(guān)、遙控設(shè)備、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0010]圖1為端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置第一實(shí)施圖例；
[0011]圖2為端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置第二實(shí)施圖例。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更清楚的闡述本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，一下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，而不是限定本實(shí)用新型。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置包括永磁體1、軟磁材料2-1、2-2、線圈3、鐵芯、彈性裝置5和填充物6。永磁體與軟磁材料連接方式有四種，分別是:
1、永磁體的端面與軟磁材料的側(cè)面相連；2、永磁體的端面與軟磁材料的端面相連；3、永磁體的側(cè)面與軟磁材料的側(cè)面相連；4、永磁體的側(cè)面與軟磁材料的端面相連。方案I較其它方案而言，永磁體磁性的端面磁性較側(cè)面強(qiáng)，軟磁材料的側(cè)面較端面的接觸面更大，因而方案I中軟磁材料可以被充分的磁化，效果最佳。永磁體和軟磁材料的接觸周圍需填充部分填充物6，組成一個(gè)光滑的長(zhǎng)方體，這樣一方面可以防止永磁體被損壞，另一方面也便于磁體的上下滑動(dòng)。在滑動(dòng)過程中始終只有軟磁材料與鐵芯接觸，可以防止永磁體與鐵芯頻繁接觸而被磨損，從而影響永磁體的壽命。當(dāng)間隙較小時(shí)，磁力足夠大且外力達(dá)到要求，一般可以認(rèn)為磁鐵與鐵芯的相對(duì)位置只有兩種:1、磁鐵的上下兩片軟磁材料分別與鐵芯的上端和中間一端相連；2、磁鐵的上下兩片軟磁材料分別與鐵芯的中間一端和下端相連。在圖1所示的狀態(tài)中，線圈3、鐵芯和彈性裝置5相對(duì)固定，初始狀態(tài)下，軟磁材料2-1與鐵芯的上端4-1相接觸，軟磁材料2-2與鐵芯的中間4-2相連。該狀態(tài)下，由于空氣中的磁阻比軟磁材料和鐵芯大得多，“E”型磁鐵的下端相當(dāng)于磁路斷開，絕大部分磁力線都從軟磁材料和鐵芯的回路中通過，線圈3中的磁感線方向如圖1的箭頭所示，線圈可以纏繞在“E”型鐵芯的中間，也可以纏繞在“E”型鐵芯的外臂上。
[0014]圖2是在外力的作用下，長(zhǎng)方體型磁體與“E”型鐵芯的下端4-3接觸的狀態(tài)。圖中，軟磁材料2-1和鐵芯的中間部分4-2相連，軟磁材料2-2和鐵芯的下端4-3相連。此時(shí)，“E”型磁鐵的上端相當(dāng)于磁路斷開，絕大部分磁力線都從軟磁材料2和鐵芯的回路中通過，線圈3中的磁感應(yīng)線正好與圖1中的相反，這樣線圈3中的磁通量發(fā)生了較大的變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)線圈3的面積較大、匝數(shù)較多時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的電流，該電流經(jīng)過整流穩(wěn)壓后可以供微功率設(shè)備使用。此時(shí)，由于彈性裝置5的形變，也儲(chǔ)存了一定的機(jī)械能，當(dāng)外力消失后，彈性裝置5會(huì)將長(zhǎng)方體型磁體彈向圖1所述的位置，該過程中線圈3中的磁感應(yīng)線方向再次發(fā)生變化，再次產(chǎn)生一個(gè)較大的電流?？梢?，與沒有彈性裝置5相比，發(fā)電效率提高了一倍，但是也使得裝置更加復(fù)雜，在具體實(shí)施過程中，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
[0015]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置，包括永磁體、軟磁材料、線圈、鐵芯和填充物，其特征在于:所述永磁體的兩個(gè)端面分別與軟磁材料相連接，輔以填充物，構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)方體型磁體；鐵芯為“E”型鐵片，線圈纏繞在“E”型鐵芯的中間鐵片上；長(zhǎng)方體型磁體相對(duì)于“E”型鐵芯上下滑動(dòng)，分別與“E”型鐵芯的上下兩個(gè)回路接觸，改變線圈的磁通量，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置，其特征在于:在“E”型鐵芯或長(zhǎng)方體型磁體底部連接有一個(gè)彈性裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置，其特征在于:所述彈性裝置為彈簧或者彈片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置，其特征在于:所述長(zhǎng)方體型磁體的構(gòu)成方式為永磁體的端面與軟磁材料的側(cè)面相連接，永磁體和軟磁材料四周的縫隙添加填充物，組成一個(gè)光滑的長(zhǎng)方體。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置。本實(shí)用新型包括永磁體、軟磁材料、線圈、鐵芯和填充物。所述永磁體的兩個(gè)端面分別與軟磁材料相連接，輔以一定的填充物，構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)方體型磁體。鐵芯為“E”型鐵片，線圈纏繞在“E”型鐵芯的中間鐵片上。長(zhǎng)方體型磁體相對(duì)于“E”型鐵芯上下滑動(dòng)，分別與“E”型鐵芯的上下兩個(gè)回路接觸，改變線圈的磁通量，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。本實(shí)用新型與壓電陶瓷電源裝置相比使用壽命更長(zhǎng)，與切割磁力線的發(fā)電裝置相比，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于微功率設(shè)備，如按鍵、無源開關(guān)、遙控設(shè)備、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。
【IPC分類】H02K35-02
【公開號(hào)】CN204408156
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520085562
【發(fā)明人】曾佳, 齊玲玲, 陳科明
【申請(qǐng)人】杭州軌物科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年2月8日