利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的製作方法

2024-03-04 18:51:15

專利名稱：利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電磁技術領域，具體涉及發電技術領域。
背景技術：
現有的發電裝置主要還是發電機，發電機的體積較大，並且大都要通過轉子高速轉動產生電能，造成了使用中存在諸多局限性，以至於不能得到廣泛應用。壓電陶瓷電源具有體積小、發電過程簡單等優點，在生活中得到一定應用，比如應用在打火機、爐灶點火器等設備上。但是壓電陶瓷產生的電壓較高、電流持續時間極短，很難為電路進行供電。人們需要一種結構簡單、體積小、發電過程簡單、易於為電路供電的電源，以便於 應用於更加廣泛的領域。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，以解決上述技術問題。利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，包括一繞制有感應線圈的軟磁體，還包括一永磁鐵，其特徵在於，所述軟磁體包括至少兩個端部，所述感應線圈繞制在兩個所述端部之間；還包括一動力機構，所述動力機構設有一在兩個所述端部往復運動的動作部件，所述永磁鐵固定在所述動作部件上。所述感應線圈繞制在兩個所述端部之間，所述永磁體產生的磁場穿過所述軟磁體的兩個端部，並且穿過兩個所述端部之間的所述感應線圈。在所述動力機構的所述動作部件驅動下，所述永磁鐵在兩個所述端部往復運動，從而改變磁場，進而在所述感應線圈內感生出電流，從而獲得電能。所述動力機構包括一動力輸入部件，所述動力輸入部件為一按鍵；所述動力機構還包括一槓桿機構，所述槓桿機構包括一桿體、一支點，所述杆體的從動端固定連接所述永磁體，所述杆體的主動端連接所述按鍵，所述按鍵的兩端分別為兩個按鍵端，中部與所述杆體的主動端固定連接。利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，還包括一外殼，所述支點為一轉軸，所述杆體通過轉軸連接所述外殼。 在按動所述按鍵端時,帶動所述杆體圍繞所述支點轉動，進而帶動永磁體轉動，進行發電。通過分別按動兩個所述按鍵端可以帶動永磁體往復運動。在按動一所述按鍵端時，外力主要用於克服永磁體與軟磁體的端部的吸力。在克服吸力後，永磁體與軟磁體另一端部的吸力將帶動永磁體快速向其移動，此時基本不需要外力作用，即可完成動作。在後一個過程中，永磁體向軟磁體另一端移動的速度主要取決於兩者之間磁力的大小，因為在硬體確定的前提下磁力確定，所以永磁體移動速度基本確定，與按動按鍵的力度關係不大。因此利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源產生的電能參數，不太受按動按鍵的力度影響，輸出電能較為穩定，便於輔助電路的設計。所述動力機構包括一動力輸入部件，所述動力輸入部件為一按鍵。所述動力機構包括一連杆，所述連杆的一端連接所述按鍵，另一端連接所述永磁體，所述連杆設有一用於鎖定所述永磁體使所述永磁體與所述連杆聯動的鎖定機構，所述動力機構還包括一用於解除所述永磁體與所述連杆聯動關係的解鎖機構，所述解鎖機構的解鎖部件位於所述動力機構下部，所述連杆連接一用於復位連杆位置的連杆復位機構，所述永磁體連接一用於復位永磁體位置的永磁體復位機構。按動按鍵時通過所述連杆驅動所述永磁體運動。連杆與永磁體鎖定實現聯動，通過按動按鍵驅動連杆運動，進而驅動永磁體向下運動，在永磁體運動到設定位置後，觸動解鎖機構，解鎖機構對永磁體進行解鎖，解除連杆與永磁體的鎖定關係，永磁體在永磁體復位機構的作用下復位。因為永磁體的運動軌跡經過軟磁體兩個所述端部，所以運動過程中產生電能。鬆開按鍵後連杆在連杆復位機構的作用下復位彈起，並重新對永磁體進行鎖定，即實現聯動關係，完成一個循環過程。優選方案I 所述鎖定機構為一單向口結構，開口處上方寬度大於開口處下方寬度，呈漏鬥狀，單向口結構設有一具有擴張寬度的彈性開口，所述彈性開口朝下，所述解鎖機構為一擴口機構，所述擴口機構包括一可以壓入彈性開口迫使其張開的擴口部件，所述擴口部件位於所述動力機構下方，所述擴口部件上方寬度小於下方寬度，所述永磁體設有與所述鎖定機構配合的受鎖部分，所述永磁體的受鎖部分的寬度大於所述彈性開口未張開狀態下的最小外直徑，且小於所述彈性開口張開狀態下的最大內直徑。所述永磁體的受鎖部分可以呈圓柱形，外徑大於所述彈性開口未張開狀態下的最小外直徑，且小於所述彈性開口張開狀態下的最大內直徑，所述擴口部件直接採用受鎖部分。優選方案2所述永磁體設有與所述鎖定機構配合的受鎖部分，所述鎖定機構為一位於所述連杆下部的斜朝向下的斜面，作為鎖定斜面，所述鎖定斜面的高位一側設有擋頭，所述鎖定斜面與所述擋頭連接處形成一用於卡主所述受鎖部分的向上的凹陷，所述解鎖機構的解鎖部件位於所述動力機構下部，為一斜面導軌，位於所述連杆的鎖定斜面的側面一側，且所述斜面軌道的軌道面朝上，與所述鎖定斜面間形成的夾角朝向外側，即朝向背對所述擋頭一側。上述設計中，為了增加發電量，所述軟磁體為「η」字形結構，「η」字形結構的所述軟磁體有兩個，兩個所述軟磁體的兩端兩兩相對設置，所述永磁體的一個磁極與一所述軟磁體相鄰，另一磁極與另一所述永磁體相鄰，兩個所述軟磁體上分別設有感應線圈。所述電感線圈連接一整流電路，並通過所述整流電路連接一蓄電器件。通過所述蓄電器件為用電設備進行供電。利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源可以作為用電設備的電源。蓄電器件設有電能輸出端，所述電能輸出端連接惡劣環境下的用電設備的電能輸入端。

圖I為利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的基本結構原理示意圖；[0022]圖2為利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的具體實施例I的結構原理示意圖；圖3為利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的具體實施例3的方案I的部分結構示意圖；圖4為利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的具體實施例3的方案2的部分結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參照圖1，利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，包括一繞制有感應線圈2的軟磁體1，還包括一永磁鐵3、一動力機構。軟磁體I包括至少兩個端部11、12,感應線圈2繞制在兩個端部11、12之間。動力機構設有一在兩個端部11、12往復運動的動作部件41。永磁鐵3固定在動作部件41上。感應線圈2繞制在兩個端部11、12之間，永磁體3產生的磁場穿過軟磁體的兩個端部，並且穿過兩個端部之間的感應線圈2。在動力機構的動作部件驅動下，永磁鐵在兩個端部往復運動，從而改變磁場，進而在感應線圈2內感生出電流，從而獲得電能。電感線圈連接一整流電路，並通過整流電路連接一蓄電器件。通過蓄電器件為用電設備進行供電。永磁體3的運動軌跡為，在動作部件在兩個端部間往復運動中，同一磁極分別靠近兩個端部。通過採用同一磁極分別靠近兩個端部的方式，使在一次運動過程中軟磁體中的磁場方向改變一次，從而使在一次運動過程中有儘量多的磁通量變化，進而產生儘量多的電能。動力機構包括一動力輸入部件，動力輸入部件的形態不受限制，可以是一按鍵。通過按動按鍵驅動永磁鐵運動，進而產生電能。軟磁體可以是「η」字形結構，「一」字形結構。優選為「η」字形結構，具有兩個端部。端部的側面設有一防護層5，永磁體3的磁極在往復運動中與防護層5接觸。一些鐵氧體式軟磁體容易受到磨損，通過防護層5對軟磁體進行保護。永磁體3的同一磁極在往復運動中分別靠近或接觸端部的側面。以便於硬體結構設計。也可以在端部的端面設有防護層5。永磁體3的同一磁極在往復運動中分別靠近或接觸端部的端面。防護層5可以為塑料層，也可以為金屬層。如果使用中，在對發電量要求低，對體積要求高的情況下，可以選用「一」字形結構。「一」字形結構因為沒有突起的兩個端部，故能夠有效減小利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的體積。在採用「一」字形結構時，「一」字形結構的軟磁體的側面可以作為永磁鐵3的一條很好的滑動軌道。為避免作為滑動軌道的一側磨損嚴重，可以在軟磁鐵靠近永磁鐵3的一側設置防護層進行保護。為了產生更多的電能，利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，包括兩個「η」字形結構的軟磁體，兩個軟磁體的兩端兩兩相對設置，永磁體3的一個磁極與一軟磁體相鄰，另一磁極與另一永磁體3相鄰。通過設置兩個軟磁體增強磁路中的磁通量。兩個軟磁體上分別設有感應線圈2。以感生更多電能。兩軟磁體的兩端的端面兩兩相對設置，永磁體3的運動軌跡經過兩個軟磁體的相對的端面或側面之間。具體實施例一參照圖2,動力機構包括一槓桿機構，槓桿機構包括一桿體43、一支點42,杆體43的從動端固定連接永磁體3 ;杆體43的主動端連接按鍵6，按鍵6為一具有長度的按鍵，按鍵6的兩端分別為兩個按鍵端，中部與杆體43的王動端固定連接。在按動按鍵端時，帶動杆體43圍繞支點42轉動，進而帶動永磁體3轉動，進行發電。通過分別按動兩個按鍵端可以帶動永磁體3往復運動。在按動一按鍵端時，外力主要用於克服永磁體3與軟磁體的端部的吸力。在克服吸力後，永磁體3與軟磁體另一端部的吸力將帶動永磁體3快速向其移動，此時基本不需要外力作用，即可完成動作。在後一個過程中，永磁體3向軟磁體另一端移動的速度主要取決於兩者之間磁力的大小，因為在硬體確定的前提下磁力確定，所以永磁體3移動速度基本確定，與按動按鍵6的力度關係不大。因此利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源產生的電能參數，不太受按動按鍵6的力 度影響，輸出電能較為穩定，便於輔助電路的設計。利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源還包括一外殼，支點42為一轉軸，杆體43通過轉軸連接外殼。轉軸處設有軸承，以便提高轉動性能。具體實施例二 動力機構包括一連杆,連杆的一端連接按鍵,另一端連接永磁體。按動按鍵時通過連杆驅動永磁體運動。具體實施例三動力機構包括一連杆，動力機構上方設有按鍵，連杆的上方一端連接按鍵；連杆連接一起到復位作用的連杆復位機構；連杆還設有一用於鎖定永磁體3的鎖定機構，通過鎖定機構使永磁體3與連杆聯動；動力機構還包括一用於解除永磁體3與連杆聯動關係的解鎖機構，解鎖機構的解鎖部件位於動力機構下部；永磁體3連接一起到復位作用的永磁體復位機構。 連杆與永磁體3鎖定實現聯動，通過按動按鍵驅動連杆運動，進而驅動永磁體3向下運動，在永磁體3運動到設定位置後，觸動解鎖機構，解鎖機構對永磁體3進行解鎖，解除連杆與永磁體3的鎖定關係，永磁體3在永磁體復位機構的作用下復位。因為永磁體3的運動軌跡經過軟磁體兩個端部，所以運動過程中產生電能。鬆開按鍵後連杆在連杆復位機構的作用下復位彈起，並重新對永磁體3進行鎖定，即實現聯動關係，完成一個循環過程。復位機構、鎖定機構的設計可以借鑑現有的復位機構、鎖定機構的設計方案，如借鑑複讀機按鍵的結構，復位機構採用複讀機按鍵的復位機構的結構，鎖定機構採用複讀機按鍵的鎖定機構的結構。經過實驗，本實用新型的復位機構、鎖定機構優選下述兩種方案方案I :參照圖3，鎖定機構可以為一單向口結構，單向口結構的開口 7朝下，且為漏鬥狀，開口 7處上方寬度大於開口處下方寬度，且開口 7處具有擴張寬度的彈性；永磁體3與單向口結構配合的受鎖部分31寬度大於單向口結構寬度。通過上述設計使永磁體3隻能相對於單向口結構向下運動，不能向上運動。在永磁體3處於單向口結構下方時,通過按壓按鍵6驅動永磁體3向下運動，實現永磁體3與連杆的聯動。解鎖機構為一擴口機構，擴口機構包括一位於動力機構下方的擴口部件，擴口部件上方寬度小於下方寬度，通過按鍵6壓力將擴口部件壓入單向口結構的開口，從而使開口擴張，且開口擴張後的寬度大於等於永磁體3的受鎖部分31的寬度。以便使受鎖部分31突破單向口結構的鎖定，進而使永磁體3獲得復位。擴口部件可以直接採用受鎖部分31，受鎖部分31上方寬度小於下方寬度。在受力大於一設定值時，突破鎖定。作為一種優選方案，圖3中的受鎖部分31為圓柱形，圓柱形的結構使得受鎖部件31可以直接作為擴口部件。方案2 參照圖4，鎖定機構為一位於連杆下部的斜朝向下的斜面，作為鎖定斜面32，鎖定斜面32的高位一側設有擋頭33，鎖定斜面32與擋頭33連接處形成一向上的凹陷，進而形 成鎖定機構；永磁體3設有與鎖定機構配合的受鎖部分。因為鎖定機構有一向上的凹陷，因此可以卡主受鎖部分。在按動按鍵時，永磁體3在鎖定機構的作用下，跟隨連杆向下運動。解鎖機構的解鎖部件位於動力機構下部，為一斜面導軌8，位於連杆的鎖定斜面32的側面一側，且斜面導軌8的軌道面朝上，與鎖定斜面32間形成的夾角朝向外側，即朝向背對擋頭33 —側。永磁體3跟隨連杆運動，受鎖部分運動到斜面軌道處，在斜面導軌8的作用下，向夾角開口處運動，即背對擋頭33向外運動，最終脫離鎖定斜面32完成解鎖，進而使永磁體3獲得復位。應用利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的遙控器，包括一遙控器功能電路，遙控器功能電路連接一遙控器電源，還包括遙控器按鍵，遙控器電源採用利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源；利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源包括一繞制有感應線圈的軟磁體，還包括一永磁鐵，軟磁體包括至少兩個端部，感應線圈繞制在兩個端部之間；還包括一動力機構，動力機構設有一在兩個端部往復運動的動作部件，永磁鐵固定在動作部件上。感應線圈繞制在兩個端部之間，永磁體產生的磁場穿過軟磁體的兩個端部，並且穿過兩個端部之間的感應線圈。採用利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源後，可以不再使用電池供電。以節省成本和保護環境。動力機構包括一動力輸入部件，動力輸入部件為一按鍵，按鍵為遙控器按鍵。通過按動按鍵驅動永磁鐵運動，進而產生電能。遙控器功能電路的觸點位於遙控器按鍵下方。在遙控器按鍵按下時觸發觸點，進而發射遙控信號。應用利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源的電燈開關系統，包括一開關盒，開關盒上設有開關按鍵，還包括一燈座，其特徵在於，開關盒內設有一遙控信號發射器，遙控信號發射器連接一電源，電源採用利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源上的按鍵採用開關按鍵；燈座連接一與遙控信號發射器配套的遙控信號接收器，並通過遙控信號接收器連接電源。使燈座中的電流受遙控信號接收器控制。開關盒內可以不裝電池，也不外接電源。通過按動開關按鍵產生電能，供遙控信號發射器發射信號。開關盒通過可拆卸裝置固定在牆上。可以是通過不粘膠、無痕膠或者吸盤等可拆卸固定裝置固定在牆上。以便於實時移動，方便更改房間布局。[0057]除了上述應用外，利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源還可作為室外小功率用電設備以及惡劣環境下的用電設備(如求生報警器)的電源，還可以作為一種綠色備用電源使用。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，包括一繞制有感應線圈的軟磁體，還包括一永磁鐵，其特徵在於，所述軟磁體包括至少兩個端部，所述感應線圈繞制在兩個所述端部之間； 還包括一動力機構，所述動力機構設有一在兩個所述端部往復運動的動作部件，所述永磁鐵固定在所述動作部件上。
2.根據權利要求I所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於所述動力機構包括一動力輸入部件，所述動力輸入部件為一按鍵； 所述動力機構還包括一槓桿機構，所述槓桿機構包括一桿體、一支點，所述杆體的從動端固定連接所述永磁體； 所述杆體的主動端連接所述按鍵，所述按鍵的兩端分別為兩個按鍵端，中部與所述杆體的主動端固定連接。
3.根據權利要求2所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於還包括一外殼，所述支點為一轉軸，所述杆體通過轉軸連接所述外殼。
4.根據權利要求I所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於所述動力機構包括一動力輸入部件，所述動力輸入部件為一按鍵； 所述動力機構包括一連杆，所述連杆的一端連接所述按鍵，另一端連接所述永磁體； 所述連杆設有一用於鎖定所述永磁體使所述永磁體與所述連杆聯動的鎖定機構；所述動力機構還包括一用於解除所述永磁體與所述連杆聯動關係的解鎖機構，所述解鎖機構的解鎖部件位於所述動力機構下部； 所述連杆連接一用於復位連杆位置的連杆復位機構； 所述永磁體連接一用於復位永磁體位置的永磁體復位機構。
5.根據權利要求4所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於所述鎖定機構為一單向口結構，開口處上方寬度大於開口處下方寬度，呈漏鬥狀，單向口結構設有一具有擴張寬度的彈性開口，所述彈性開口朝下； 所述解鎖機構為一擴口機構，所述擴口機構包括一可以壓入彈性開口迫使其張開的擴口部件，所述擴口部件位於所述動力機構下方，所述擴口部件上方寬度小於下方寬度；所述永磁體設有與所述鎖定機構配合的受鎖部分，所述永磁體的受鎖部分的寬度大於所述彈性開口未張開狀態下的最小外直徑，且小於所述彈性開口張開狀態下的最大內直徑。
6.根據權利要求5所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於所述永磁體的受鎖部分呈圓柱形，外徑大於所述彈性開口未張開狀態下的最小外直徑，且小於所述彈性開口張開狀態下的最大內直徑； 所述擴口部件直接採用受鎖部分。
7.根據權利要求4所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於 所述永磁體設有與所述鎖定機構配合的受鎖部分； 所述鎖定機構為一位於所述連杆下部的斜朝向下的斜面，作為鎖定斜面，所述鎖定斜面的高位一側設有擋頭，所述鎖定斜面與所述擋頭連接處形成一用於卡主所述受鎖部分的向上的凹陷； 所述解鎖機構的解鎖部件位於所述動力機構下部，為一斜面導軌，位於所述連杆的鎖定斜面的側面一側，且所述斜面軌道的軌道面朝上，與所述鎖定斜面間形成的夾角朝向外偵牝即朝向背對所述擋頭一側。
8.根據權利要求I至7中任意一項所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於所述軟磁體為「η」字形結構，「η」字形結構的所述軟磁體有兩個，兩個所述軟磁體的兩端兩兩相對設置，所述永磁體的一個磁極與一所述軟磁體相鄰，另一磁極與另一所述永磁體相鄰，兩個所述軟磁體上分別設有感應線圈。
9.根據權利要求8所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於所述電感線圈連接一整流電路，並通過所述整流電路連接一蓄電器件。
10.根據權利要求9所述的利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，其特徵在於蓄電器件設有電能輸出端，所述電能輸出端連接用電設備的電能輸入端。
專利摘要利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源涉及發電技術領域。利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源，包括一繞制有感應線圈的軟磁體，還包括一永磁鐵，所述軟磁體包括至少兩個端部，所述感應線圈繞制在兩個所述端部之間，還包括一動力機構，所述動力機構設有一在兩個所述端部往復運動的動作部件，所述永磁鐵固定在所述動作部件上。利用永磁鐵運動改變磁路來發電的電源可以作為惡劣環境下的用電設備的電源。
文檔編號H02K35/02GK202663270SQ201220061758
公開日2013年1月9日 申請日期2012年2月23日 優先權日2012年2月23日
發明者孫倩倩 申請人:上海科斗電子科技有限公司