一种微能量采集方法及装置制造方法及图纸

一种微能量采集方法及装置，属于为低功耗电子系统供电的微能量采集技术领域。利用通过空心线圈的磁通量方向发生反转突变，产生感应电流来实现微能量的采集；改变微能量采集装置中的发电组件和驱动组件的相对位置来实现可自由旋转的永磁体的磁极方向的反转；实现通过空心线圈磁通量方向的反转突变；固定发电组件或驱动组件使发电组件内部的可自由旋转永磁体处于两块驱动永磁体之间，然后通过外界的动力来推动另一个未固定的组件，改变两个组件之间的相对位置，从而改变两块驱动永磁体与可自由旋转永磁体之间磁力的大小，驱动可自由旋转的永磁体旋转，改变线圈内部磁通量的方向，将机械能转换为电能。

Micro energy collecting method and device

The invention discloses a micro energy collecting method and a device, belonging to the field of micro energy collecting technology for supplying power to a low power electronic system. The mutation of the magnetic flux through the hollow coil direction reverses, to realize the micro energy acquisition induced current; power components change the micro energy harvesting device and relative position in the drive assembly to achieve the free rotation of the permanent magnet magnetic pole reversal of direction; through the hollow coil magnetic flux direction reversal mutation; fixed power the component or drive components inside the power components can rotate freely in two pieces of permanent magnet driven permanent magnet, and then by the outside force to push another without fixed components, changing the relative position between the two components, thus changing the two drive permanent magnet and the free rotation of the magnetic force between the permanent magnets drive, the free rotation of the rotating permanent magnet coil, change internal magnetic flux direction, converts mechanical energy into electrical energy.

【技术实现步骤摘要】
一种微能量采集方法及装置
本专利技术涉及一种微能量采集方法及装置，属于为低功耗电子系统供电的微能量采集

技术介绍
目前，小型电子设备的无线化为其使用提供了相当的便利，但由于电池容量的限制，需要频繁充电或更换电池，以实现长期使用。这样的使用方式，既带来使用成本的提升，同时大量的电池使用也可能导致严峻的环境问题。而目前市场上或已公布的专利技术，所提供的微型发电装置来采集能量，实现微低功耗电子系统的自供电的产品，普遍存在着按压力度大，按压时产生的声音较大的问题，给用户的使用体验较差。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种微能量采集方法及装置。一种微能量采集方法，含有以下步骤；利用通过空心线圈的磁通量方向发生反转突变，产生感应电流来实现微能量的采集；通过突然反转空心线圈内部的可自由旋转的永磁体的磁极方向来实现通过空心线圈磁通量方向的反转突变；改变微能量采集装置中的发电组件和驱动组件的相对位置来实现可自由旋转的永磁体的磁极方向的反转；固定发电组件或驱动组件中的一个，使发电组件内部的可自由旋转永磁体处于至少两块驱动永磁体之间，然后通过外界的动力来推动另一个未固定的组件，改变两个组件之间的相对位置，从而改变至少两块驱动永磁体与可自由旋转永磁体之间磁力的大小，来驱动可自由旋转的永磁体旋转，改变线圈内部磁通量的方向，将机械能转换为电能。当两个驱动永磁体处于初始位置时，可自由旋转永磁体与第一驱动永磁体距离较近，两者之间为吸力，磁力较大；与第二驱动永磁距离较远，两者之间为斥力，磁力较小；可自由旋转的永磁体与第一驱动永磁体之间的吸力为主要作用力。当驱动组件在外力的推动下与发电组件的相对位置发生改变时，第二驱动永磁体逐渐向可自由旋转永磁体靠近，两者之间的斥力变大；可自由旋转永磁体与第一驱动永磁体之间的距离变大，两者之间的吸力变小；此时，可自由旋转的永磁体因受力发生改变而发生突然旋转，变成与第二驱动永磁体相吸，与第一驱动永磁体相斥；可自由旋转永磁体的磁极方向发生反转，即通过空心线圈的磁通量方向发生反转，即由N-S(S-N)变为S-N(N-S)，空心线圈即可输出电能，实现机械能到电能的转化。本专利技术用于采集有按压动作器件的能量，如开关、门铃、工业应急按钮、消防按钮、安防按钮，以及其他一切有按压动作的环境的能量；也可用于采集相互有错位运动的物体门、窗、保险柜、抽屉的能量；所采集的能量可用于低功耗的通信协议RF、蓝牙、2.4G、WIFI、红外发射无线信号，从而实现对终端设备的控制。一种微能量采集装置，包括发电组件和驱动组件；发电组件包括可自由自由旋转的永磁体、空心线圈、塑料支撑架；可自由旋转的永磁体可以是球形永磁体或圆柱形永磁体；所述的空心线圈可以是矩形空心线圈或圆柱形空心线圈；塑料支撑架包括上塑料支撑架和下塑料支撑架；可自由旋转的永磁体装于上塑料支撑架和下塑料支撑架之间，其与上、下塑料支撑架之间有微小的间隙且可以自由旋转，但不可脱离上下塑料支撑架所形成的空间；空心线圈装于可自由旋转的永磁体外侧，完全包裹可自由旋转的永磁体，空心线圈通过上、下塑料支撑架来固定，并通过塑料支撑架来保证空心线圈和可自由旋转的永磁体不会接触。驱动组件包括第一驱动永磁体、第二驱动永磁体和永磁体支撑架；2块驱动永磁体分别固定于永磁体支撑架的两侧，其极性相对，即N对N，或S对S均可；驱动组件的永磁体可安装于发电组件的左右两侧，也可安装于发电组件的上下两侧，均可正常工作；上下两块永磁体，或左右两块永磁体最佳的可预留一定量的错位，错位的大小根据发电组件内部的旋转永磁体的直径来定。工作时将驱动组件的两块驱动永磁体置于发电组件的两侧，当驱动组件和发电组件发生相对运动时，确保发电组件中的可自由旋转的永磁体轮流接近第一驱动永磁体、第二驱动永磁体。两块驱动永磁体具体安装位置视使用环境、所采集能量的原始工作方式而定。发电组件包括可自由旋转的永磁体、空心线圈、上塑料支撑架和下塑料支撑架；可自由旋转的永磁体11是球形永磁体，也可以是圆柱形永磁体；空心线圈是矩形空心线圈，也可以是圆柱形空心线圈。可自由旋转的永磁体装于上塑料支撑架和下塑料支撑架之间，与上塑料支撑架、下塑料支撑架之间有微小的间隙以保证其可以自由旋转，但不可脱离上下塑料支撑架所固定的空间。空心线圈装于可自由旋转的永磁体外侧，完全包裹可自由旋转的永磁体，空心线圈通过上、下塑料支撑架来固定，并通过塑料支撑架来保证空心线圈和可自由旋转的永磁体不会接触。本专利技术的优点是：1.本专利技术提供的微能量采集装置能够从日常使用的过程中采集电能，从而取代电池，为微低功耗的电子系统提供整个使用周期的电能供给；2.本专利技术提出的微能量采集装置结构简单，成本低廉，能量转化效率高。3.专利技术提出的微能量采集装置应用场景广，装配方便，可应用于自发电开关、自发电门铃、自发电遥控器、门磁等一切有按压运动的微能量的采集。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，如图其中：图1为本专利技术提供的微能量采集装置的整体效果图；图2(a)为本专利技术提供的微能量采集装置的驱动永磁体位于线圈左右两侧的状态一示意图；图2(b)为本专利技术提供的微能量采集装置的驱动永磁体位于线圈左右两侧的状态二示意图；图3(a)为本专利技术提供的微能量采集装置的驱动永磁体位于线圈上下两侧的状态一示意图；图3(b)为本专利技术提供的微能量采集装置的驱动永磁体位于线圈上下两侧的状态二示意图；下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。具体实施方式显然，本领域技术人员基于本专利技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本专利技术的保护范围。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。实施例1：如图1、图2(a)、图2(b)、3(a)、图3(b)所示，本专利技术提供了一种按压力度较柔和，能量采集效率高的微型能量采集装置。本专利技术提供一种微能量采集方法和微能量采集装置，为低功耗电子系统提供一种长期稳定的能量来源，能以更柔和的按压力度、更高效的能量采集效率和更小的操作噪音，实现低功耗电子产品的自供电功能。一种微能量采集装置，可用于采集微小的按压动作的能量，该装置由2部分组成：发电组件和驱动组件。所述的发电组件包括可自由旋转的永磁体、空心线圈、塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微能量采集方法，其特征在于含有以下步骤；利用通过空心线圈的磁通量方向发生反转突变，产生感应电流来实现微能量的采集；通过突然反转空心线圈内部的可自由旋转的永磁体的磁极方向来实现通过空心线圈磁通量方向的反转突变；改变微能量采集装置中的发电组件和驱动组件的相对位置来实现可自由旋转的永磁体磁极方向的反转；固定发电组件或驱动组件中的一个，使发电组件内部的可自由旋转永磁体处于驱动组件的至少两块驱动永磁体之间，然后通过外界的动力来推动另一个未固定的组件，改变两个组件之间的相对位置，从而改变至少两块驱动永磁体与可自由旋转永磁体之间磁力的大小，来驱动可自由旋转的永磁体旋转，改变线圈内部磁通量的方向，将机械能转换为电能。

【技术特征摘要】
1.一种微能量采集方法，其特征在于含有以下步骤；利用通过空心线圈的磁通量方向发生反转突变，产生感应电流来实现微能量的采集；通过突然反转空心线圈内部的可自由旋转的永磁体的磁极方向来实现通过空心线圈磁通量方向的反转突变；改变微能量采集装置中的发电组件和驱动组件的相对位置来实现可自由旋转的永磁体磁极方向的反转；固定发电组件或驱动组件中的一个，使发电组件内部的可自由旋转永磁体处于驱动组件的至少两块驱动永磁体之间，然后通过外界的动力来推动另一个未固定的组件，改变两个组件之间的相对位置，从而改变至少两块驱动永磁体与可自由旋转永磁体之间磁力的大小，来驱动可自由旋转的永磁体旋转，改变线圈内部磁通量的方向，将机械能转换为电能。2.根据权利要求1所述的一种微能量采集方法，其特征在于当两个驱动永磁体处于初始位置时，可自由旋转永磁体与第一驱动永磁体距离较近，两者之间为吸力，磁力较大；与第二驱动永磁体距离较远，两者之间为斥力，磁力较小；可自由旋转的永磁体与第一驱动永磁体之间的吸力为主要作用力。3.根据权利要求2所述的一种微能量采集方法，其特征在于当驱动组件或发电组件中的一个在外力的推动下改变两者之间的相对位置时，在相对位置改变的过程中，第二驱动永磁体逐渐向可自由旋转永磁体靠近，两者之间的斥力变大；可自由旋转永磁体与第一驱动永磁体之间的距离变大，两者之间的吸力变小；此时，可自由旋转的永磁体因受力发生改变而发生突然旋转，磁极方向发生反转，变成与第二驱动永磁体相吸，与第一驱动永磁体相斥；可自由旋转永磁体的磁极方向发生反转，则通过空心线圈的磁通量方向也发生反转，即由N-S(S-N)变为S-N(N-S)，空心线圈因电磁感应产生电能，实现机械能...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬鹏生，吴静远，
申请(专利权)人：吴静远，
类型：发明
国别省市：上海,31