用于存储能量的系统和方法技术方案

一种自动再充电电池（１００）包括发电机（１０４）和能量存储设备（１０６，１１０），这两者均被包含在电池盒（１０２）内。该发电机（１０４）包括磁结构（１２４）和线圈（１２２），其中磁结构（１２４）被配置为产生压缩磁场，线圈（１２２）被配置为将该压缩磁场集中在线圈（１２２）的导电元件中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及，尤其涉及用于将能量便携式 地转换成电流并存储该能量的系统和方法。 相关技术的描述诸如常规电池和存储电容器之类的常规便携式能量存储设备是可用后即 弃的或者可通过将该设备耦合到远程电能源而再充电。可用后即弃的设备固有 地限制了用户可用的便携式储能的量。携带额外的可用后即弃的设备是昂贵 的，且用户必须考虑相关的重量、存储空间以及处理弃置要求。它们还是环境 不友好的。常规可再充电设备比不可再充电设备环境友好，但是需要远程能量 源来给设备再充电并且到远程能量源的入口之间可用的能量受到限制。另外， 再充电需要用户的介入。常规摇动手电筒(shake-flashlight)和类似的摇动触发(shake-activated) 设备可供存储有限量的能量之用，其足以对例如LED在一段短暂的时间内供 电，但通常不能产生足够的能量来给常规手电筒电灯泡以及例如蜂窝式电话、 相机、GPS系统或常规手电筒的其它大电流牵引设备供电。它们还体积大，且 需要特意指向给设备充电的实际活动。另外，常规摇动触发设备不易用来给另 一便携式设备供电。它们还产生有害级别的磁场，这些磁场能潜在地干扰电子 设备的运行，诸如蜂窝式电话和保健相关设备，比如起搏器。常规转动曲柄供电(crank-powered)设备的能量存储能力远大于常规摇动 触发设备，但是类似的是体积大，需要特意指向给设备充电的实际活动，不易 用来向另一便携式设备供电，并且可产生有害级别的磁场。电磁与电机设备及应用，诸如，例如发动机、发电机和交流发电机，通常 使用线圈和/或磁体。常规磁结构使用单个磁体来产生磁场，或者使用多个排列 的磁体来产生磁场。这些磁体通常是永磁体或电磁体。许多应用的效率取决于 磁结构产生的磁场的梯度。当需要增大输出或增强性能时，通常将增加线圈的大小或数量，或者增加 磁体的大小或强度。这些方法带来了重量、成本、大小和耐久性问题。这些方 法还对许多应用不实用。因此，可以认识到，需要改进的线圈和磁体以用于电 磁与电机设备及应用。专利技术概述在一个实施例中，线圈包括导电绕组和导磁绕组，其中导磁绕组被配置为将磁通量集中在导电绕组中。在一个实施例中，线圈还包括绕组架(form)。 在一个实施例中，绕组架上的第一层包括一层导电绕组。在一个实施例中，第 二层导电绕组与绕组架上的第一层相邻。在一个实施例中， 一层导磁绕组与第 二层导电绕组相邻。在一个实施例中， 一层导磁绕组与绕组架上的第一层相邻。 在一个实施例中，绕组架上的最后一层包括一层导电绕组。在一个实施例中， 绕组架上的最后一层包括一层导电绕组。在一个实施例中， 一层导磁绕组在两 层导电绕组之间。在一个实施例中，多层导磁绕组在两层导电绕组之间。在一 个实施例中，导磁绕组形成闭合环路。在一个实施例中，线圈具有梯形部分。 在一个实施例中，线圈在核心周围缠绕。在一个实施例中，导电绕组和导磁绕 组共同包括双导体绕组。在一个实施例中，导磁绕组包括银/镍合金。在一个实 施例中，线圈还包括一层绝缘材料，其中导电绕组包括在绝缘材料层上形成的 迹线。在一个实施例中，绕组包括导电线和导磁线，其中导磁线与导电线绝缘并 相对其固定，且导磁线被配置为将磁通量集中在导电线中。在一个实施例中，导磁线形成闭合环路。在一个实施例中，导磁线通过绝缘材料与导磁线保持固 定。在一个实施例中，导磁线形成绕组的核心并由绝缘层包围，且导电线围绕 该绝缘层。在一个实施例中，导电线包括绞合线。在一个实施例中，系统包括磁结构和线圈，该线圈包括导电绕组和导磁绕 组，其中该导磁绕组被配置为将磁通量集中在该导电绕组中。在一个实施例中， 系统被配置为接收能量并响应于该能量的接收而产生电信号。在一个实施例中，系统还包括被配置为接收该能量的机械传输系统。在一个实施例中，机械 传输系统被耦合到磁结构并被配置为响应于该能量的接收而相对于线圈移动 磁结构。在一个实施例中，机械传输系统被配置为以线性方式移动磁结构。在 一个实施例中，机械传输系统被配置为以旋转方式移动磁结构。在一个实施例 中，机械传输系统被配置为以径向方式移动磁结构。在一个实施例中，机械传 输系统被耦合到线圈并被配置为响应于该能量的接收而相对于磁结构移动线 圈。在一个实施例中，线圈被配置为接收电信号且系统被配置为响应于该电信 号的接收而产生机械力。在一个实施例中，系统还包括机械传输系统。在一个实施例中，系统包括线圈和磁结构，其中线圈包括用于传导电信号 的装置和用于将磁通量集中在用于传导电信号的装置中的装置。在一个实施例 中，用于集中磁通量的装置包括绕组，其中绕组包括银/镍合金。在一个实施例 中，用于传导电信号的装置包括绞合铜线。在一个实施例中，线圈还包括第一 绝缘衬底，且用于传导电信号的装置包括在第一绝缘衬底上形成的导电迹线。 在一个实施例中，用于集中磁通量的装置包括在第一绝缘衬底上形成的导磁迹 线。在一个实施例中，导电迹线在第一绝缘衬底的第一表面上形成，而导磁迹 线在第一绝缘衬底的第一表面上形成。在一个实施例中，线圈还包括多个绝缘 衬底，且用于传导电信号的装置包括在多个衬底中的选定衬底上形成的多条导 电迹线，用于集中磁通量的装置包括在多个衬底中的选定衬底上形成的多条导 磁迹线。在一个实施例中， 一种用于产生电信号的方法包括引起磁结构和导电绕组 之间的相对运动，并且使用导磁绕组将由磁结构产生的磁通量集中在导电绕组 中。在一个实施例中，该方法还包括用导磁绕组形成闭合环路。在一个实施例中，线圈包括多个绝缘衬底，在该多个衬底中的第一组选定 衬底上形成的多个导电迹线，以及在该多个衬底中的第二组选定衬底上形成的 多个导磁迹线。在一个实施例中，第一组选定衬底包括多个绝缘衬底中的每隔 一个的绝缘衬底，且多个导电迹线由在第一组选定衬底中的多个绝缘衬底中的 每一个上形成的导电迹线组成。在一个实施例中，多个导电迹线以串联方式电 耦合。在一个实施例中，多个导磁迹线被电耦合在一起以形成闭合环路。在一个实施例中， 一种产生机械力的方法包括产生磁场，将该磁场集中 在导电元件中以及将电流传导通过该导电元件。在一个实施例中，该电流是交 变电流。在一个实施例中，该方法还包括施加该机械力以在传输系统中产生线性运动。在一个实施例中，该方法还包括施加该机械力以在传输系统中产生旋 转运动。在一个实施例中，该方法还包括施加该机械力以在传输系统中产生径 向运动。在一个实施例中，该电流是直流电流。在一个实施例中，导电元件包 括导电绕组的各层，且将磁场集中在导电绕组中包括在两层导电绕组之间插入 导磁绕组。在一个实施例中，该导磁绕组形成闭合环路。在一个实施例中，系统包括第一磁体外壳，固定在该第一磁体外壳内并具 有第一极性的第一极与第二极性的第二极的第一磁体，以及具有第一极性的第 一极与第二极性的第二极的第二磁体，该第二磁体固定在第一磁体外壳内以使 得第二磁体的第一极与第一磁体的第一极以一定距离间隔开并通常与第一磁 体的第一极面对，以便产生压縮磁场。在一个实施例中，第一磁体包括稀土磁 体。在一个实施例中，系统还包括线圈。在一个实施例中，系统被配置为接收 能量并响应于该能量的接收而产生电信号。在一个实施例中，系统被配置为接 收电信号并响应于该电信号而产生机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，包括：　盒；　包含在所述盒内并被配置为将所述电池接收的能量转换成电能的第一发电机；　包含在所述盒内的第一能量存储设备；　包含在所述盒内的第二能量存储设备；　控制模块，其被包含在所述盒内，耦合到所述第一 和第二能量存储设备，并被配置为控制所述电能从所述第一能量存储设备到所述第二能量存储设备的传输；以及　多个接触端子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DF斯潘塞，DW克里斯琴森，EJ雅格，JG理查德森，J莫里森，
申请(专利权)人：巴特勒能源同盟有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]