一种振动发电装置，包括感应线圈和线圈支架，所述振动发电装置还包括外壳、两片磁轭、滑动轴和振子，所述外壳设有圆形空腔，所述线圈支架位于所述圆形空腔的下端，所述线圈支架包括上圆盘、中轴和下圆盘，所述感应线圈套装在所述中轴上，所述圆形空腔的内壁正对地设置两片磁轭，所述磁轭包括上面部分和下面部分，两片磁轭的上面部分的相对面上呈凹凸等宽的方齿，且两片磁轭之间的方齿呈凹凸错位分布；所述上圆盘上安装滑动轴，所述滑动轴上安装振子，所述滑动轴的上端与端盖连接，所述端盖安装在所述圆形空腔的上端。本发明专利技术提高磁路利用率、发电效率较高、结构紧凑合理、便于制造安装。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种振动发电装置。
技术介绍
近年来，随着能源的减少和环境污染的加重，人们对新型环保供电方式的兴趣不断增加，能量采集技术是替代传统供电方式的最有前途的方法之一。目前的能量采集技术研究热点之一为振动发电技术，有很多学者开始研究小型振动发电机。振动无处不在，如人体的运动、汽车的颠簸、树叶的随风振动等。目前，上述振动通常被忽略，或者被机械减振器和其他减振设备吸收，也有人提出振动发电装置，该振动发电装置能把振动产生的能量收集起来并应用于生活实际，该方式能有效减少对化学电池的依赖从而减少环境污染，例如为手机、物联网中的传感器节点等供电，这正是振动发电装置具有较高研究价值和广阔应用前景的主要原因。现有技术中，实现振动发电的一种方式是利用电磁感应现象发电，称为电磁式振动发电装置，传统的电磁式振动发电装置，内部构造各不相同例如专利申请号为200410067821.3的中国专利技术专利，共公开了一种振动发电机；专利申请号为200810230833. I的中国专利技术专利，公开了一种三维振动发电机；专利申请号为200710126703. 9的中国专利技术专利，公开了一种便携式振动发电机；专利申请号为 200610051677.3的中国专利技术专利，公开了一种磁场挤压增强型振动发电机；以及，论文“新型永磁体外置式直线振动发电机性能研究”(浙江大学学报工学版，第41卷第 9 期，pp. 1604-1608)和论文“A micro electromagnetic generator for vibration energy harvesting” (JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING,17(2007), pp. 1257-1265),公开了一种新型永磁体外置式直线振动发电机,该振动发电机在结构上均较难保证磁路中气隙较小的要求，未能实现闭合磁路，依照电机有关理论可知其磁感应强度低，磁路利用率不高，振动能量利用率不高。同时，上述有些公开文献中电磁线圈利用率也是一个可以改善之处，电磁线圈中有较多部分不能有效切割磁力线并产生电动势，大大影响发电效率。再如专利号为201020125287. 8的中国技术专利，公开了一种环绕式振动发电机，它的永磁体的四个S极呈十字对称分布，其底部连接在一起并与N极连接，这对制造工艺有很高的要求，非常难制造；同时由于N极和S极之间安装有线圈，整体及结构比较复杂，即使能制造好永磁体，安装也比较困难。并且，由于N极和S极之间隔着线圈，磁路中的气隙还是比较大，可能会导致磁路中的磁通较弱，产生的电能较少，同样存在发电效率较低的技术问题。
技术实现思路
为了克服现有的振动发电装置的磁路利用率较低、发电效率较低、结构比较复杂、 制造安装困难的不足，本专利技术提供一种提高磁路利用率、发电效率较高、结构紧凑合理、便于制造安装的振动发电装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种振动发电装置，包括感应线圈和线圈支架，所述振动发电装置还包括外壳、两片磁轭、滑动轴和振子，所述外壳设有圆形空腔，所述线圈支架位于所述圆形空腔的下端， 所述线圈支架包括上圆盘、中轴和下圆盘，所述感应线圈套装在所述中轴上，所述上圆盘外壁设有上扇形块，所述下圆盘的外壁设有下扇形块，以所述线圈支架的轴心为中心，所述上扇形块和下扇形块针对称设置；所述圆形空腔的内壁正对地设置两片磁轭，所述磁轭包括上面部分和下面部分，两片磁轭的上面部分的相对面上呈凹凸等宽的方齿，且两片磁轭之间的方齿呈凹凸错位分布；一片磁轭的下面部分的上端设有上弧形凸块，另一片磁轭的下面部分的下端设有下弧形凸块，所述上扇形块靠接在所述上弧形凸块上，所述下扇形块靠接在所述下弧形凸块上；所述上圆盘上安装滑动轴，所述滑动轴上安装振子，所述滑动轴的上端与端盖连接，所述端盖安装在所述圆形空腔的上端。所述振子包括上衔铁、永磁体和下衔铁，所述永磁体的上部连接上衔铁，所述永磁体的下部连接下衔铁，所述上衔铁和下衔铁的厚度与磁轭齿宽相等，所述永磁体的厚度为磁轭齿宽的偶数倍。通常会选择永磁体的厚度为磁轭齿宽的2倍或4倍，当然，也可以选择其他偶数倍。本专利技术的磁轭齿宽是指齿顶的宽度，齿顶的宽度与齿底的宽度相等。所述磁轭的横截面呈120°扇形。当然，也可以选择其他的角度，例如90°。150°坐寸ο所述端盖的底面设有上缓冲垫，所述上圆盘的上端面设有下缓冲垫。所述缓冲垫可以选用泡沫垫。所述端盖与圆形空腔的内壁之间设置密封圈。所述密封圈采用橡胶圈，使得端盖与外壳连接更加紧密。所述外壳上设有四根定位柱，其中，两根定位柱卡住一片磁轭。当然，也可以选用其他的定位方式。本专利技术的技术构思为在振子上下振动过程中，上、下衔铁和两片磁轭的齿相对位置发生周期性变化，系统中磁路分布发生周期性变化，电磁线圈上的磁通发生周期性变化， 根据电磁感应原理，电磁线圈上能得到感应电压，当线圈匝数比较大时就能产生较大的感应电压。本专利技术的结构设计合理，由于振子在振动过程中，能形成闭合磁路，且电磁线圈感应的磁通变化较快，电磁线圈上产生的电压较大。本专利技术的有益效果提高了磁路的利用率，提高了线圈利用率，提高了发电效率； 且其结构紧凑合理，易于制造安装，适用范围广。附图说明图I是本专利技术的振动发电装置的示意图。图2是振动发电装置的外部示意图。图3是端盖和振子的示意图。图4是线圈支架的示意图。图5是外壳的不意图。图6是左磁轭的示意图。图7是右磁轭的示意图。图8是两片磁轭与线圈支架的装配关系示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图I 图8,—种振动发电装置,包括感应线圈I和线圈支架2,所述振动发电装置还包括外壳13、左磁轭4、右磁轭5、滑动轴9和振子，所述外壳13设有圆形空腔，所述线圈支架2位于所述圆形空腔的下端，所述线圈支架2包括上圆盘、中轴和下圆盘，所述感应线圈I套装在所述中轴上，所述上圆盘外壁均设有上扇形块，所述下圆盘的外壁均设有下扇形块，以所述线圈支架2的轴心为中心，所述上扇形块和下扇形块针对称设置；所述圆形空腔的内壁正对地设置左磁轭4、右磁轭5，所述左磁轭4、右磁轭5均包括上面部分和下面部分，，两片磁轭的上面部分的相对面上呈凹凸等宽的方齿，且两片磁轭之间的方齿呈凹凸错位分布；右磁轭5的下面部分的上端设有上弧形凸块，左磁轭4的下面部分的下端设有下弧形凸块，所述上扇形块靠接在所述上弧形凸块上，所述下扇形块靠接在所述下弧形凸块上；所述上圆盘上安装滑动轴4，所述滑动轴4上安装振子，所述滑动轴4的上端与端盖5 连接，所述端盖5安装在所述圆形空腔的上端。所述振子包括上衔铁8、永磁体7和下衔铁6，所述永磁体7的上部连接上衔铁8， 所述永磁体7的下部连接下衔铁6，所述上衔铁8和下衔铁6的厚度与磁轭齿宽相等，所述永磁体7的厚度为磁轭齿宽的偶数倍。通常会选择永磁体的厚度为磁轭齿宽的2倍或4倍， 当然，也可以选择其他偶数倍。本专利技术的磁轭齿宽是指齿顶的宽度，齿顶的宽度与齿底的宽度相等。所述磁轭3的横截面呈120°扇形。当然，也可以选择其他的角度，例如90°。 150。等。所述端盖5的底面设有下缓冲垫3，所述上圆盘的上端面设有上缓冲垫10。所述上缓冲垫和下缓冲垫均可以选用泡沫垫。所述端盖12与圆形空腔的内壁本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何熊熊，张端，
申请(专利权)人：何熊熊，张端，
类型：发明
国别省市：
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。