一种永磁式水振动能量捕获发电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种永磁式水振动能量捕获发电装置及方法。该发电装置包括导磁框体，导磁框体外表面缠绕有线圈，且导磁框体内设有永磁体，永磁体一端的磁场与线圈电场相切，且永磁体远离线圈方向的另一端连接一弹簧一端，弹簧另一端从所述导磁框体内伸出。本发明专利技术方法与上述装置原理相同，通过利用电磁感应技术，吸收水流振动的能量来进行发电，对水流流速、流量要求较低，不需要水位落差，在乡村中小河流中都能有效利用；此外，本发明专利技术体积小、结构简单、安装简易、成本低，不需要修建大规模水工建筑物，实用性强，易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁式水振动能量捕获发电装置及方法
本专利技术属于水能发电
，尤其涉及一种永磁式水振动能量捕获发电装置及方法。
技术介绍
随着全球气候变暖以及环境污染的日益加深，能源问题在全世界范围内倍受关注，逐步成为各国经济发展上的核心问题。而在全球经济危机的背景下，在世界环境日益恶化，资源日益短缺的今天，节能将成为未来永恒的主题。伴随着节能型产品的逐步开发和越来越广泛的使用，管理节能将作为一种新理念在世界范围内得到大幅度的推广。在节能同时，使得新能源也成了当今社会的主流。预计随着化石能源资源的日趋枯竭，技术的进步，水能振动发电将在水能丰富的国家逐步占有一定的地位。大型的波浪能发电装置已经在海洋发电中得到大规模应用，其中间环节多、效率低、电力输出波动大、运行不稳定，应用于水能较小的流域时资源浪费较大，而利用水流振动能发电装置则可能是一种解决解决乡村小型河流的水能能源未得到充分利用现状的有效方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过收集中小型河流中水流的振动能量并转化发电的永磁式水振动能量捕获发电装置。本专利技术的再一目的在于提供一种通过收集中小型河流中水流的振动能量并转化发电的永磁式水振动能量捕获发电方法。本专利技术是这样实现的，一种永磁式水振动能量捕获发电装置，该发电装置包括导磁框体，所述导磁框体外表面缠绕有线圈，且所述导磁框体内设有永磁体，所述永磁体一端的磁场与线圈电场相切，且所述永磁体远离线圈方向的另一端连接一弹簧一端，所述弹簧另一端从所述导磁框体内伸出。优选地，该发电装置还包括振动片；其中，所述弹簧另一端从所述导磁框体内伸出并与所述振动片连接。优选地，所述振动片包括柔韧性的主片和柔韧性的副片；所述副片一侧边与主片一侧边连接，所述主片远离副片方向侧连接在弹簧端部。优选地，所述副片为弧面形，且所述副片弧面凸起方向朝向主片。优选地，所述发电装置还包括框立柱和底板；其中，所述导磁框体设于框立柱上，所述框立柱立于底板上。优选地，所述线圈外接整流稳压器，所述整流稳压器外接蓄电池。本专利技术进一步公开了一种永磁式水振动能量捕获发电方法，该方法包括以下步骤：(1)在河流中的水波振动能量通过弹簧吸收；(2)通过该弹簧将能量传导给永磁体；(3)永磁体在线圈的电场内运动的产生电磁感应，对线圈产生的电流进行利用或存储。优选地，在步骤(1)中，所述弹簧一端连接在河流中的水生植物上，或，所述弹簧一端与振动片连接，该振动片用于接收水波上下波动产生的能量。优选地，所述振动片包括柔韧性的主片和柔韧性的副片；所述副片一侧边与主片一侧边连接，所述主片远离副片方向侧连接在弹簧端部。优选地，所述副片为弧面形，且所述副片弧面凸起方向朝向主片。相比于现有技术的缺点和不足，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术利用电磁感应技术，通过吸收水流振动的能量来进行发电，对水流流速、流量要求较低，不需要水位落差，在乡村中小河流中都能有效利用；(2)本专利技术体积小、结构简单、安装简易、成本低，不需要修建大规模水工建筑物，实用性强，易于推广；(3)本专利技术利用水能清洁能源既不破坏原有的生态环境，又符合当今社会可持续发展主题。附图说明图1是本专利技术永磁式水振动能量捕获发电装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，图1是本专利技术永磁式水振动能量捕获发电装置的结构示意图。一种永磁式水振动能量捕获发电装置，该发电装置包括导磁框体1，所述导磁框体1外表面缠绕有线圈2，且所述导磁框体1内设有永磁体3，所述永磁体3一端的磁场与线圈2电场相切，且所述永磁体3远离线圈2方向的另一端连接一弹簧6一端，所述弹簧6另一端从所述导磁框体1内伸出。在本专利技术实施例中，通过包括用吊线吊住的方式，确保永磁体3在导磁框体1内为悬空状态。在本专利技术实施例中，弹簧6外置于导磁框体1的一端可以直接连接在水底的柔韧性植物上，以传导河内的振动。做为一种优选地方案，在本专利技术实施例中，该发电装置还包括振动片7；其中，所述弹簧6另一端从所述导磁框体1内伸出并与所述振动片7连接。为使振动片7增加吸收河内水流的振动能量，在本专利技术实施例中，所述振动片7包括柔韧性的主片(图中省略标号)和柔韧性的副片(图中省略标号)；所述副片一侧边与主片一侧边连接，所述主片远离副片方向侧连接在弹簧6端部。更进一步来说，为使振动片7最大程度吸收河内水流的振动能量，所述副片为弧面形，且所述副片弧面凸起方向朝向主片。在本专利技术实施例中，为确保装置能固定在河底以稳定发电效率，所述发电装置还包括框立柱4和底板5；其中，所述导磁框体1设于框立柱4上，所述框立柱4立于底板5上。在本专利技术的实际应用过程中，所述线圈2外接整流稳压器，所述整流稳压器外接蓄电池。线圈2在通电状态下，会在导磁框体1内产生电场，此时，河流中水流振动的能量由振动片7、弹簧6传导给永磁体3，永磁铁与线圈2之间发生相对运动，引起线圈2中的磁通量的变化，从而在线圈2中产生感应电动势，进而由整流稳压器整流后被蓄电池存储或者直接对外电路供电。在本专利技术的实际应用过程中，若单个本专利技术的永磁式水振动能量捕获发电装置的发电量不够时，可采用多级同步发电技术，将多个装置进行并联进行发电，最终电能全部储存在蓄电池中，电能暂时由蓄电池储存，当夜晚路灯需要用电时，蓄电池放电，给路灯提供电能，照亮道路，给路人带来光明。本专利技术利用电磁感应技术，通过吸收水流振动的能量来进行发电，对水流流速、流量要求较低，不需要水位落差，在乡村中小河流中都能有效利用；本专利技术体积小、结构简单、安装简易、成本低，不需要修建大规模水工建筑物，实用性强，易于推广；此外，本专利技术利用水能清洁能源既不破坏原有的生态环境，又符合当今社会可持续发展主题。本专利技术进一步公开了一种永磁式水振动能量捕获发电方法，该方法包括以下步骤：(1)在河流中的水波振动能量通过弹簧吸收；(2)通过该弹簧将能量传导给永磁体；(3)永磁体在线圈的电场内运动的产生电磁感应，对线圈产生的电流进行利用或存储。在本专利技术实施例中，所述弹簧一端连接在河流中的水生植物上，或，所述弹簧一端与振动片连接，该振动片用于接收水波上下波动产生的能量。更具体的，所述振动片包括柔韧性的主片和柔韧性的副片；所述副片一侧边与主片一侧边连接，所述主片远离副片方向侧连接在弹簧端部。所述副片为弧面形，且所述副片弧面凸起方向朝向主片。本专利技术的方法实施例与上述装置实施例原理相同，上述装置实施例中记载内容同样用于解释本专利技术方法实施例，在此不再赘述。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁式水振动能量捕获发电装置，其特征在于，该发电装置包括导磁框体，所述导磁框体外表面缠绕有线圈，且所述导磁框体内设有永磁体，所述永磁体一端的磁场与线圈电场相切，且所述永磁体远离线圈方向的另一端连接一弹簧一端，所述弹簧另一端从所述导磁框体内伸出。

【技术特征摘要】
1.一种永磁式水振动能量捕获发电装置，其特征在于，该发电装置包括导磁框体，所述导磁框体外表面缠绕有线圈，且所述导磁框体内设有永磁体，所述永磁体一端的磁场与线圈电场相切，且所述永磁体远离线圈方向的另一端连接一弹簧一端，所述弹簧另一端从所述导磁框体内伸出。2.如权利要求1所述的永磁式水振动能量捕获发电装置，其特征在于，该发电装置还包括振动片；其中，所述弹簧另一端从所述导磁框体内伸出并与所述振动片连接。3.如权利要求2所述的永磁式水振动能量捕获发电装置，其特征在于，所述振动片包括柔韧性的主片和柔韧性的副片；所述副片一侧边与主片一侧边连接，所述主片远离副片方向侧连接在弹簧端部。4.如权利要求3所述的永磁式水振动能量捕获发电装置，其特征在于，所述副片为弧面形，且所述副片弧面凸起方向朝向主片。5.如权利要求4所述的永磁式水振动能量捕获发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括框立柱和底板；其中，所述导磁框体设于框立柱上，所述框立柱立...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊新建，涂俊，李新征，苏东星，王雪萍，石福媛，雷鹏，闫宸锋，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62