位移變磁導型無約束微振發電器件的製作方法

2023-04-24 20:48:41 1

專利名稱：位移變磁導型無約束微振發電器件的製作方法
技術領域：
本發明是利用位移變磁導設計製備的一種新型環保微振發電器件，通過將外界機 械振動作用在異型磁體上而達到發電的目的。屬於磁性材料及磁電子學技術領域。
背景技術：
磁性材料從其功能上講，分為軟磁材料和硬磁材料兩大類。軟磁材料的剩磁及矯 頑力均很低，故易於去磁，適用於需要反覆磁化的場合。該器件選擇優化磁導率配比的異形 磁體對，並與適當的氣隙組合形成磁路。當沒有機械振動時，磁路磁導率不變，探測線圈沒 有輸出。當外界產生機械振動時，異形磁體之間的氣隙隨機械振動而變化，進而改變磁路的 磁導率，形成位移變磁導。當環境持續振動(波動)時，磁路磁導率亦持續改變，進而磁體 內的磁通量持續變化，並通過探測線圈形成電磁感應。感應電壓或電流可從磁體上的探測 線圈中獲得。這樣的發電器件要求(1)持續的機械振動，( 足夠強的位移變磁導效應，[3]機械振動的頻率不得低於某下限值(頻率下限值受材料參數及振動幅度的影響)。

發明內容
要解決技術問題直接將機械振動能量轉化成電能。為解決技術問題採取的技術方案選擇優化磁導率配比的異形磁體(磁弓)對，在磁體上繞制探測線圈，並按特定方 式封裝，形成位移變磁導型無約束微振發電器件。將其置于振動環境中，將機械振動作用在 該器件的某些特定方向上，從而得到持續可靠的電流。有益效果本發明可將機械振動散失的能量重新利用起來，對環境無任何汙染，只需在一定 的振動環境中就可自行發電，其結構簡單、成本低廉，適用範圍廣。感應電壓(流)的大小 受到材料性質、探測線圈的圈數、機械振動頻率及幅度、以及負載的影響。對相對磁導率為 5000和15000的磁弓，在振動頻率為幾十至幾百Hz (通常的機械振動頻率)頻段時該器件 的開路感應電壓為10 IOOmV左右。


附圖為位移變磁導型無約束微振發電器件結構簡圖，其中1和2為異形磁體(磁 弓)對，3為探測線圈，4為外殼。具體實施方案如圖所示，選擇適當磁導率配比的軟磁材料製成異型磁體磁芯(磁弓)對(1和 2)，在異型磁體上繞制探測線圈(3)，再將異型磁體對和探測線圈按圖中所示方位封裝在特 定的外殼中，使整個器件產生滿足一定條件的振動(波動)，在探測線圈(3)中將獲得3感應電壓(電流)。實現微振發電， 將振動能轉變成電能。
權利要求
1.位移變磁導型無約束微振發電器件是利用位移變磁導設計製備的一種環保發電器 件。將該器件放置在振動(或波動)環境中，磁路磁導率將隨振動(或波動)而變化，使得 穿過探測線圈的磁通量發生變化，從而將振動能轉化為電能。其特徵主要有以下幾個部分 組成⑴異形磁體(磁弓)對，⑵探測線圈，⑶外殼。
2.按權利要求1所述的是利用位移變磁導設計製備的一種發電器件，其特徵在於磁 路磁導率隨振動(或波動)而變化，使得穿過探測線圈的磁通量發生變化，從而由感應線圈 中獲得電流。為使振動有效傳導於磁體的某特定方位上，並保證電流傳輸的可靠性，須將器 件按一定方式封裝在特定的外殼內。這樣的發電器件由於是將機械振動散失的能量重新利 用起來，故屬於能源的二次利用。但也可以是自然能源，如海浪，風能或地震。其工作不需 要任何形式的石化能源，對環境無任何汙染，具有廣泛的應用前景。
全文摘要
位移變磁導型無約束微振發電器件由優化磁導率配比的異形磁體(磁弓)對、探測線圈及外殼等部件組成。探測線圈纏繞在異形磁體上，並與異形磁體對一起以一定方式封裝在外殼中，將其置于振動環境中，磁體受到某些特定方向的振動後，且振動頻率超過某個下限值，如f≥30Hz時，可從探測線圈中測得感應電壓(流)，從而將機械振動能量轉變成電能。附圖為位移變磁導型無約束微振發電器件結構簡圖，其中1和2為異形磁體(磁弓)對，3為探測線圈，4為外殼。
文檔編號H02K35/00GK102044949SQ20091023304
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月19日 優先權日2009年10月19日
發明者張寧, 王自領, 羅小彬 申請人:張寧, 王自領, 羅小彬