【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于动能收集装置，具体涉及一种低频可穿戴式生物动能收集装置。
技术介绍
1、万物互联的物联网时代已经到来，各种分布式传感器、可穿戴设备愈加普及，诸如智能手表、可穿戴健康监测设备等各种可穿戴式智能电子设备在人们的生活和工作中占据了重要的地位。当下，由于现有技术的限制，电子设备的电池容量有限，而设备所需的功率需求逐步提高，因此，长期稳定的电能供给问题成为制约设备发展的关键瓶颈。为了克服设备续航时长等问题，利用设备周围动能的俘能技术得到更多的关注，并被认为是一种环境友好、极具潜力的分布式能源解决方案。
2、然而，现行设计方案多采用利用惯性轮径向的发电方式，其发电效率较低；为了提高发电效率，利用机械机构加速的方法会导致能量收集器结构复杂、尺寸较大，不利于嵌入可穿戴电子设备中。
3、中国专利cn111525768a公开的人体动能收集装置及其转换方法，该装置可包括底座；设置为圆环状并与底座连接的第一转子，该第一转子可相对于底座周向旋转，其中，在第一转子的表面可设置多对第一永磁体；与第一转子同轴心地固定在第一转子上的重锤；设置为圆环状并与第一转子同轴心地连接至底座的第二转子，该第二转子可相对于底座周向旋转，其中，在第二转子的表面可设置多对第二永磁体；在第一转子与第二转子之间与第一转子同轴心地固定至底座的调制环；以及在第二转子的与第一转子相对的一侧与第一转子同轴心地固定至底座的定子，其中在该定子上布置有线圈，其在高速转子和低速转子外侧壁设置有滚珠用于减少摩檫力，然而其重锤与低速转子的侧面直接抵接接触，在重锤转动
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种低频可穿戴式生物动能收集装置。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、本专利技术的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，包括上导磁基座、下导磁基座、磁力弹簧组、线圈定子、重物转子和多极磁环，所述线圈定子同轴设置于所述上导磁基座和下导磁基座之间，所述重物转子同轴转动连接于所述上导磁基座和下导磁基座上，所述多极磁环同轴固定于所述重物转子内侧壁上，所述磁力弹簧组包括上磁力弹簧和下磁力弹簧，所述上导磁基座和重物转子之间设置有弹簧槽，所述磁力弹簧组设置于弹簧槽内并与所述重物转子同轴，所述上磁力弹簧和下磁力弹簧分别抵接于所述上导磁基座和重物转子，所述磁力弹簧组用于限制所述重物转子和上导磁基座之间接触贴合。
4、进一步的，所述上导磁基座和下导磁基座基于其中心圆环呈圆周阵列延伸出若干定子齿，所述上导磁基座和下导磁基座上若干定子齿一一对应连接，所述上导磁基座上的若干定子齿基于中心圆环向外延伸形成一级下降阶梯结构，所述一级下降阶梯结构包括垂直杆和垂直杆两端相连的上平行杆和下平行杆，两所述平行杆相互平行，且在所述垂直杆两侧形成半封闭矩形空间，所述线圈定子设置于上平行杆下方的矩形空间内，所述多极磁环设置于下平行杆上方的矩形空间内。
5、进一步的，所述上导磁基座和下导磁基座上的若干定子齿用于有效增加磁极对数，以及实现电气升频，如下列公式：
6、
7、其中，f表示频率，n表示转速，60表示每分钟的转数，p为磁极对数。
8、进一步的，所述重物转子罩设于所述上导磁基座外部，重物转子外层设置有弧形重物块，所述弧形重物块用于为重物转子提供转动惯性。
9、进一步的，所述弧型重物块为1/2-1/4圆。
10、进一步的，所述上导磁基座和下导磁基座中心圆环内设置有轴承。
11、进一步的，所述弹簧槽内设置有垫圈，所述垫圈设置于所述下磁力弹簧下方，所述垫圈用于防止下磁力弹簧与所述轴承形成运动干涉。
12、进一步的，所述重物转子为一体化成型的类圆形钢制外壳。
13、本专利技术的有益效果为：
14、(1)重物转子内侧面固定有多极磁环，多极磁环随着重物转子的转动而转动，重物转子中心有转轴，重物转子的转轴与上导磁基座和下导磁基座转动连接，磁力弹簧组套设在重物转子的转轴上，而下磁力弹簧固定在上导磁基座顶部，下磁力弹簧固定于重物转子底部，重物转子底面到上导磁基座之间的距离小于磁力弹簧组磁力范围，因此磁力弹簧组会给上导磁基座和重物转子形成一个支撑力，避免两者相互接触形成摩擦力，同时当磁力弹簧组径向面平行时，两弹簧的内侧壁与重物转子转轴虽然会产生抵接，但是由于是竖直状态，因此其摩擦力也较小，提高动能收集效率。
15、(2)通过上导磁基座和下导磁基座上的若干定子齿用于有效增加磁极对数，以及实现电气升频，电能收集装置频率增加可以提高输电线路的传输能力，因为输电线路的传输能力与其所能承受的电和频率有关；电能收集装置的频率旋转速度成正比，频率增加意味着电能收集装置旋转度增加，可以提高电力效率和输出功率；频率增加可以使电能收集装置的转子和定子的尺寸变小，而使电能收集装置的重量和体积减小；适当提高电能收集装置的频率可以增加电路的稳定性，避免电力失稳和崩溃。
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1.一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：包括上导磁基座、下导磁基座、磁力弹簧组、线圈定子、重物转子和多极磁环，所述线圈定子同轴设置于所述上导磁基座和下导磁基座之间，所述重物转子同轴转动连接于所述上导磁基座和下导磁基座上，所述多极磁环同轴固定于所述重物转子内侧壁上，所述磁力弹簧组包括上磁力弹簧和下磁力弹簧，所述上导磁基座和重物转子之间设置有弹簧槽，所述磁力弹簧组设置于弹簧槽内并与所述重物转子同轴，所述上磁力弹簧和下磁力弹簧分别抵接于所述上导磁基座和重物转子，所述磁力弹簧组用于限制所述重物转子和上导磁基座之间接触贴合。
2.根据权利要求1所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述上导磁基座和下导磁基座基于其中心圆环呈圆周阵列延伸出若干定子齿，所述上导磁基座和下导磁基座上若干定子齿一一对应连接，所述上导磁基座上的若干定子齿基于中心圆环向外延伸形成一级下降阶梯结构，所述一级下降阶梯结构包括垂直杆和垂直杆两端相连的上平行杆和下平行杆，两所述平行杆相互平行，且在所述垂直杆两侧形成半封闭矩形空间，所述线圈定子设置于上平行杆下方的矩形空间内，所述多极磁环设置于
3.根据权利要求2所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述上导磁基座和下导磁基座上的若干定子齿用于有效增加磁极对数，以及实现电气升频，如下列公式：
4.根据权利要求1所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述重物转子罩设于所述上导磁基座外部，重物转子外层设置有弧形重物块，所述弧形重物块用于为重物转子提供转动惯性。
5.根据权利要求4所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述弧形重物块为1/2-1/4圆。
6.根据权利要求1所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述上导磁基座和下导磁基座的中心圆环内设置有轴承。
7.根据权利要求6所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述弹簧槽内设置有垫圈，所述垫圈设置于所述下磁力弹簧下方，所述垫圈用于防止下磁力弹簧与所述轴承形成运动干涉。
8.根据权利要求1所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述重物转子为一体化成型的类圆形钢制外壳。
...【技术特征摘要】
1.一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：包括上导磁基座、下导磁基座、磁力弹簧组、线圈定子、重物转子和多极磁环，所述线圈定子同轴设置于所述上导磁基座和下导磁基座之间，所述重物转子同轴转动连接于所述上导磁基座和下导磁基座上，所述多极磁环同轴固定于所述重物转子内侧壁上，所述磁力弹簧组包括上磁力弹簧和下磁力弹簧，所述上导磁基座和重物转子之间设置有弹簧槽，所述磁力弹簧组设置于弹簧槽内并与所述重物转子同轴，所述上磁力弹簧和下磁力弹簧分别抵接于所述上导磁基座和重物转子，所述磁力弹簧组用于限制所述重物转子和上导磁基座之间接触贴合。
2.根据权利要求1所述的一种低频可穿戴式生物动能收集装置，其特征在于：所述上导磁基座和下导磁基座基于其中心圆环呈圆周阵列延伸出若干定子齿，所述上导磁基座和下导磁基座上若干定子齿一一对应连接，所述上导磁基座上的若干定子齿基于中心圆环向外延伸形成一级下降阶梯结构，所述一级下降阶梯结构包括垂直杆和垂直杆两端相连的上平行杆和下平行杆，两所述平行杆相互平行，且在所述垂直杆两侧形成半封闭矩形空间，所述线圈定子设置于上平行杆下方的矩形空间内，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明京，廖维新，张纯通，段慧壮，李鑫，张大兴，王从思，
申请(专利权)人：西安电子科技大学广州研究院，
类型：发明
国别省市：
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