本发明专利技术公开了一种基于音圈电机的振动发电电池，该发明专利技术克服了现有技术中磁路开放导致的磁通密度低、能量转化效率不高的问题，其包括壳体以及置于壳体中的发电组件、处理电路和辅助组件。发电组件包括一磁场发生装置和感应线圈组件，磁场发生装置的磁路大部分是铁磁材料，因而磁压降很小，克服了气隙磁场较弱的缺陷。磁场发生装置产生的磁场是一个辐射状磁场，线圈在辐射状磁场中运动，切割磁感线，进而产生了交变感应电动势。对交变的感应电动势进行处理和储存，即可供给遥控器等家用小功率用电器。
【技术实现步骤摘要】
一种基于音圈电机的电磁式振动发电电池
本专利技术涉及一种电磁式发电装置，尤其是指收集机械能并将其转化为电能的电磁式振动发电电池。
技术介绍
振动发电是一种将振动机械能转变为电能的技术。主要分为电磁式、压电式、静电式三类。其中，电磁式振动发电技术的基本原理是法拉第电磁感应定律。直线型音圈电动机的基本原理是：处于磁场中的导体流过电流时，根据安培力定律，会产生一个垂直于磁场线的力，这个力的大小取决于磁场内导体的长度，磁场及电流的强度。音圈电机中动子受到直线推力作用，将发生定向移动。电机具有可逆性，即音圈电机动子受到外力在磁场中运动时，线圈中将会有电能输出，从而实现机械能向电能的转换。现有的该种吸收振动能量的发电装置，一般包括壳体，安装在壳体内的发电部件，该发电部件包括导筒、导筒内的磁铁和导筒外的线圈。其原理是通过感应线圈切割磁感线，在感应线圈内产生感应电流，然后通过整流滤波、稳压等电路将感应电流处理后存储在蓄能装置中。这种振动发电装置磁路是开放的，空气磁阻很大，永磁体产生的磁通密度较小。因此存在能量转化效率低、装置体积大及重量重等缺点。上述导筒上、下一般采用弹簧等弹性部件来缓冲导筒内的磁铁对外壳的冲击，然而此种方式容易因弹性部件的弹力失效而导致磁铁直接撞击外壳或外壳内的其他部件。同时在使用过程中，发电装置两端一般会出现磁性材料，这时，活动的磁铁很容易会被吸附到两端的磁性材料上而不能自由运动，发电失效。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有的电磁式振动发电电池磁通密度低，体积重量大以及能量转换效率低等不足，本专利技术提供一种电磁式振动发电电池，该发电电池能量转换装置创新性地应用了音圈电机，大大提高了磁通密度及能量转换效率。技术方案：一种基于音圈电机的电磁式振动发电电池，包括壳体(1)及置于壳体中的发电组件和处理电路(7)，所述发电组件的输出端子电连接至处理电路的输入端子，所述处理电路的输出端子与电极(21)相连；所述发电组件包括磁场发生装置和感应线圈组件两部分；所述磁场发生装置包括铁心壁(22)、铁心底(23)、铁心柱(24)和瓦片状永磁体(4)，铁心壁(22)的一端连接铁心底(23)，铁心壁(22)的另一端开口，铁心柱(24)置于铁心壁(22)内并与铁心底(23)连接，所述瓦片状永磁体(4)吸附在铁心壁(22)内表面，所述瓦片状永磁体(4)与铁心柱(24)之间形成气隙(25)；所述感应线圈组件包含非磁性导筒(5)和感应线圈(6)；所述非磁性导筒中间为非磁性导筒孔(33)；感应线圈(6)套在非磁性导筒(5)外，磁场发生装置中的铁心柱(24)能够伸入非磁性导筒孔(33)中并相对于非磁性导筒(5)做往复动作。所述瓦片状永磁体(4)发出的磁感线依次经过气隙(25)、铁心柱(24)、铁心底(23)和铁心壁(22)，最后回到瓦片状永磁体，最终，在气隙(25)中形成辐射状磁场。所述非磁性导筒外壁设置第一凸台(26)和第二凸台(27),第一凸台(26)位于非磁性导筒(5)的顶部，第二凸台(27)置于非磁性导筒(5)的非底部的位置，感应线圈(6)放置在第一凸台(26)和第二凸台(27)之间区域。感应线圈绕制方式为单向绕制，当单向绕制的感应线圈在所述的辐射状磁场中往复运动时，所述感应线圈端口将输出交变感应电动势。所述发电电池还包括多个导向柱；所述多个导向柱(2)固定在导向柱底座(29)上，导向柱的内棱边(2-1)指向底座轴线，磁场发生装置和感应线圈组件置于多个导向柱(2)内，在使用过程中，内棱边与磁场发生装置直接接触。所述导向柱与导向柱之间留有作为气流流通的通道的空隙(B)。瓦片状永磁体(4)为多个，多个瓦片状永磁体(4)均匀的吸附在铁心壁(22)内表面。所述处理电路包括整流模块、稳压指示模块和储能模块，所述整流模块将交变的感应电动势变为直流量，所述稳压指示模块能够显示电量并将输出电压稳定在3.2V，所述储能模块对整流模块输出的电能进行储存。非磁性导筒(5)的底部设置有第四缓冲磁体(17)和第四弹性部件(16)，第四缓冲磁体(17)设置在非磁性导筒(5)的底部，第四弹性部件(16)设置在第四缓冲磁体(17)上；铁心壁(22)的开口端由内向外依次设置有第三非磁性隔板(13)、第三缓冲磁体(14)和第三弹性部件(15)；铁心底(23)的底部外壁由内向外依次设置有第二非磁性隔板(12)、第二缓冲磁体(11)和第二弹性部件(10)。导向柱底座(29)的内壁上由内向外依次设置有第一缓冲磁体(8)和第一弹性部件(9)。优点效果：为克服现有技术中的导筒两端的弹性部件易因弹性失效导致无法对磁铁起到缓冲作用，同时活动的磁铁容易被吸附到发电电池两端的磁性材料上而不能自由活动的问题，本专利技术实施例提供了一种电磁式振动发电电池。本专利技术提供的电磁式振动发电电池，包括壳体、发电组件和处理电路三部分。所述发电组件原理同音圈电机，由磁场发生装置和感应线圈两部分组成。所述磁场发生装置包括动子铁心(3)和瓦片状永磁体，瓦片状永磁体用于产生辐射状磁场，而动子铁心(3)作为磁路的一部分，用于提高气隙磁感应强度。所述感应线圈绕制在非磁性导筒上，其中，非磁性导筒起到两个作用：支撑感应线圈和引导动子铁心运动。在动子铁心与壳体之间，设置有6根导向柱。所述导向柱横截面呈扇形，其中，圆弧面与壳体内壁相接触，内棱边与动子铁心外壁(即铁心壁的外壁)相接触，形成所述动子的运动滑道，这样设计的目的在于：减小动子与导向柱的接触面积，进而减小了动子铁心的动摩擦力，从而降低机械能损耗。所述导向柱共6根，导向柱与导向柱之间留有较大空隙，形成气流通道，以便于动子运动过程中空气流动。在所述导向柱底部，设置有缓冲磁体和弹性部件。在所述动子铁心上部、下部，轴线方向上下两端依次设置了非磁性隔板、缓冲磁体和弹性部件。所述非磁性导筒固定在上绝缘隔板18的中心；。在所述非磁性导筒四周，从上到下依次设置了环状的第四弹性部件16和第四缓冲磁体17，并固定在所述上绝缘隔板18上。所述第一缓冲磁体8与第二缓冲磁体11极性相对，所述第三缓冲磁体14与第四缓冲磁体17磁极相对。上绝缘隔板18与下绝缘隔板19之间形成空腔。在所述空腔内，设置有处理电路(如图1所示，上绝缘隔板18的上部空腔用来容纳发电组件等，上绝缘隔板18的下部空腔用来容纳处理电路。)。所述处理电路主要包含整流模块，稳压指示模块和储能模块三部分。优选地，所述储能模块使用超级电容。在下绝缘隔板19与封口片20之间设置有两个电极21，将所述处理电路的两条导线与两个电极相连。优选地，将两个电极设置在振动发电电池的同一侧，靠近感应线圈和处理电路，避免了在壳体上开槽布线，使结构简单。所述整流模块将交流电压转变为直流电压，输出至储能模块，稳压指示模块对储能模块中的电能进行稳压，同时显示储能模块中电量，然后，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于音圈电机的电磁式振动发电电池，包括壳体(1)及置于壳体中的发电组件和处理电路(7)，所述发电组件的输出端子电连接至处理电路的输入端子，所述处理电路的输出端子与电极(21)相连；其特征在于：所述发电组件包括磁场发生装置和感应线圈组件两部分；/n所述磁场发生装置包括铁心壁(22)、铁心底(23)、铁心柱(24)和瓦片状永磁体(4)，铁心壁(22)的一端连接铁心底(23)，铁心壁(22)的另一端开口，铁心柱(24)置于铁心壁(22)内并与铁心底(23)连接，所述瓦片状永磁体(4)吸附在铁心壁(22)内表面，所述瓦片状永磁体(4)与铁心柱(24)之间形成气隙(25)；/n所述感应线圈组件包含非磁性导筒(5)和感应线圈(6)；所述非磁性导筒中间为非磁性导筒孔(33)；/n感应线圈(6)套在非磁性导筒(5)外，磁场发生装置中的铁心柱(24)能够伸入非磁性导筒孔(33)中并相对于非磁性导筒(5)做往复动作。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于音圈电机的电磁式振动发电电池，包括壳体(1)及置于壳体中的发电组件和处理电路(7)，所述发电组件的输出端子电连接至处理电路的输入端子，所述处理电路的输出端子与电极(21)相连；其特征在于：所述发电组件包括磁场发生装置和感应线圈组件两部分；
所述磁场发生装置包括铁心壁(22)、铁心底(23)、铁心柱(24)和瓦片状永磁体(4)，铁心壁(22)的一端连接铁心底(23)，铁心壁(22)的另一端开口，铁心柱(24)置于铁心壁(22)内并与铁心底(23)连接，所述瓦片状永磁体(4)吸附在铁心壁(22)内表面，所述瓦片状永磁体(4)与铁心柱(24)之间形成气隙(25)；
所述感应线圈组件包含非磁性导筒(5)和感应线圈(6)；所述非磁性导筒中间为非磁性导筒孔(33)；
感应线圈(6)套在非磁性导筒(5)外，磁场发生装置中的铁心柱(24)能够伸入非磁性导筒孔(33)中并相对于非磁性导筒(5)做往复动作。
2.根据权利要求1所述的基于音圈电机的电磁式振动发电电池，其特征在于：所述瓦片状永磁体(4)发出的磁感线依次经过气隙(25)、铁心柱(24)、铁心底(23)和铁心壁(22)，最后回到瓦片状永磁体，最终，在气隙(25)中形成辐射状磁场。
3.根据权利要求1所述的基于音圈电机的电磁式振动发电电池，其特征在于：
所述非磁性导筒外壁设置第一凸台(26)和第二凸台(27),第一凸台(26)位于非磁性导筒(5)的顶部，第二凸台(27)置于非磁性导筒(5)的非底部的位置，感应线圈(6)放置在第一凸台(26)和第二凸台(27)之间区域。
4.根据权利要求2所述的基于音圈电机的电磁式振动发电电池，其特征在于：感应线圈绕制方式为单向绕制，当单向绕制的感应线圈在所述的辐射状磁场中往复运动时，所述感应线圈端口将输出交变感应电动势。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：代平均，徐英杰，尹振斌，邰源政，彭兵，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。