晃動(dòng)拾能同步發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)，由拾能陀螺、換能臺(tái)、輸出線圈、外殼、限位附件組成。拾能陀螺攜帶永久磁場(chǎng)置于換能臺(tái)上、其尖部在換能臺(tái)的表面中心位置，換能臺(tái)與拾能陀螺之間無(wú)任何固定機(jī)械連接、換能臺(tái)固定安裝在外殼中，輸出線圈鑲嵌于換能臺(tái)內(nèi)部、線圈兩端穿過(guò)外殼向外輸出電能，當(dāng)晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)受到外部環(huán)境晃動(dòng)能量的影響時(shí)拾能陀螺獲得動(dòng)能在換能臺(tái)上自由滾動(dòng)、滾動(dòng)的拾能陀螺帶動(dòng)磁場(chǎng)變化引發(fā)換能臺(tái)與輸出線圈內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生變化而完成將晃動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能。本發(fā)明可用于波浪發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、物聯(lián)網(wǎng)終端、傳感器、節(jié)能拾取裝置、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、水雷遙控等國(guó)防工程中。
【專利說(shuō)明】晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的新型發(fā)電機(jī)，是真對(duì)環(huán)境中動(dòng)能與勢(shì)能交互存在的晃動(dòng)(振動(dòng))能量即時(shí)拾取同步轉(zhuǎn)換成電能而設(shè)計(jì)的特殊發(fā)電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]之前普遍使用的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)、直線發(fā)電機(jī)等機(jī)械能轉(zhuǎn)換電能裝置，都是由拾能與轉(zhuǎn)換分離的兩部分機(jī)械聯(lián)合完成，這種模式存在中間機(jī)械連接消耗問(wèn)題。當(dāng)面對(duì)微小機(jī)械能或不連續(xù)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換時(shí)因啟動(dòng)消耗往往不能實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)能、波浪能等自然能源分布密度小在轉(zhuǎn)換電能方面目前都使用超大機(jī)械結(jié)構(gòu)的拾能裝置帶動(dòng)發(fā)電機(jī)完成，能量總利用率很低、能量微小的時(shí)候根本無(wú)法啟動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)，波浪發(fā)電至今因成本問(wèn)題不能商品化使用。類似于風(fēng)吹樹搖動(dòng)、水激船搖動(dòng)中大量的自然能源更是不能被轉(zhuǎn)換利用，問(wèn)題之一就是缺少一種晃動(dòng)發(fā)電機(jī)技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)，將各種晃動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成電能為我們所用。
[0004]本發(fā)明的任務(wù)是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的。由拾能陀螺、換能臺(tái)、輸出線圈、外殼、限位附件組成晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)。拾能陀螺攜帶永久磁場(chǎng)置于換能臺(tái)上、其尖部在換能臺(tái)的表面中心位置,換能臺(tái)與拾能陀螺之間無(wú)任何固定機(jī)械連接、換能臺(tái)固定安裝在外殼中，輸出線圈鑲嵌于換能臺(tái)內(nèi)部、線圈兩端穿過(guò)外殼向外輸出電能，限位附件限定拾能陀螺自由運(yùn)動(dòng)空間，當(dāng)晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)受到外部環(huán)境晃動(dòng)能量的影響時(shí)拾能陀螺獲得動(dòng)能在換能臺(tái)上自由滾動(dòng)、滾動(dòng)的拾能陀螺帶動(dòng)磁場(chǎng)變化引發(fā)換能臺(tái)與輸出線圈內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生變化而完成將晃動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能。
[0005]拾能陀螺是由硬磁材料與隔磁材料按換能磁場(chǎng)分布要求組成的圓錐形復(fù)合體，錐度約等于兩倍地球自轉(zhuǎn)傾角，錐尖部為球面狀、錐底邊緣略凸出于錐面，拾能陀螺與換能臺(tái)的接觸始終保持兩個(gè)點(diǎn)位以此減少機(jī)械損耗、增大換能效率。換能臺(tái)是由軟磁材料與隔磁材料按換能磁場(chǎng)分布要求組成的圓臺(tái)，圓臺(tái)邊緣均勻分布有鑲嵌輸出線圈的內(nèi)置槽孔。
[0006]本發(fā)明因?yàn)槭澳芘c換能同體同步故可以設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)模塊，采用積木組合方式滿足任意功率需求，用于波浪發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、物聯(lián)網(wǎng)終端、傳感器、節(jié)能拾取裝置、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、水雷遙控等國(guó)防工程中。積木組合滿足功率需求更利于標(biāo)準(zhǔn)化、商品化生產(chǎn)。
[0007]在風(fēng)能利用方面不再需要一個(gè)大風(fēng)車，完全可以利用大樹已經(jīng)截獲了風(fēng)能在搖晃的事實(shí)，將本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)模塊置于樹梢上實(shí)現(xiàn)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的目標(biāo)。制造樹梢鳥巢模式的風(fēng)力發(fā)電裝置還可以解決類似農(nóng)業(yè)物理捕蟲(紫外光捕蟲)的分散式電能需求問(wèn)題，減少農(nóng)藥殘留促進(jìn)無(wú)公害農(nóng)業(yè)發(fā)展，捍衛(wèi)我們的餐桌。
[0008]在波浪能利用方面實(shí)現(xiàn)海浪發(fā)電商品化。海浪發(fā)電商品化的最大障礙就是成本問(wèn)題，成本的構(gòu)成不僅是一次性機(jī)械裝置龐大、安裝定位難度大、防腐蝕成本大，還有輸電利用的成本等等。海浪發(fā)電的利用目前只有靠財(cái)政補(bǔ)貼的示范模式和不計(jì)成本的航標(biāo)燈模式。如果采用本發(fā)明完全是另外一種景況，將本發(fā)明置于船上就可以為萬(wàn)千魚船解決基本照明和海水淡化需要電能的問(wèn)題，停泊時(shí)需要照明等事項(xiàng)沒(méi)有必要開著燃油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)了……。
[0009]物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代正在改變我們的生活模式，物聯(lián)網(wǎng)戶外終端的電源問(wèn)題、傳感器信號(hào)發(fā)送都可以使用本發(fā)明將各種晃動(dòng)自然能源轉(zhuǎn)換成電能來(lái)解決。節(jié)能需要微小能量的拾取與轉(zhuǎn)換、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)同樣需要各種微小換能裝置，這些領(lǐng)域本發(fā)明都可以發(fā)揮作用。
[0010]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明首先將單機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，輸出功率數(shù)十瓦的晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)做為基本模塊。單機(jī)在零散分布自然能利用方面使用需求很大，無(wú)論是樹梢鳥巢風(fēng)力發(fā)電用于無(wú)公害農(nóng)業(yè)還是魚船晃動(dòng)發(fā)電照明與海水淡化都有廣闊的市場(chǎng)空間。將若干相同模塊碼放在一起通過(guò)電氣連接實(shí)現(xiàn)規(guī)模大功率系統(tǒng)，利用波浪能等大規(guī)模發(fā)電更有前途。對(duì)于海島開發(fā)、島礁利用、捍衛(wèi)海洋國(guó)土本發(fā)明都有用武之地。
【權(quán)利要求】
1.由拾能陀螺、換能臺(tái)、輸出線圈、外殼、限位附件組成的晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)，其特征是:拾能陀螺攜帶永久磁場(chǎng)置于換能臺(tái)上、其尖部在換能臺(tái)的表面中心位置，換能臺(tái)與拾能陀螺之間無(wú)任何固定機(jī)械連接、換能臺(tái)固定安裝在外殼中，輸出線圈鑲嵌于換能臺(tái)內(nèi)部、線圈兩端穿過(guò)外殼向外輸出電能，限位附件限定拾能陀螺自由運(yùn)動(dòng)空間，當(dāng)晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)受到外部環(huán)境晃動(dòng)能量的影響時(shí)拾能陀螺獲得動(dòng)能在換能臺(tái)上自由滾動(dòng)、滾動(dòng)的拾能陀螺帶動(dòng)磁場(chǎng)變化引發(fā)換能臺(tái)與輸出線圈內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生變化而完成將晃動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電倉(cāng)泛。
2.按權(quán)利要求1其特征是:拾能陀螺是由硬磁材料與隔磁材料按換能磁場(chǎng)分布要求組成的圓錐形復(fù)合體，錐度約等于兩倍地球自轉(zhuǎn)傾角，錐尖部為球面狀、錐底邊緣略凸出于錐面，拾能陀螺與換能臺(tái)的接觸始終保持兩個(gè)點(diǎn)位以此減少機(jī)械損耗、增大換能效率。
3.按權(quán)利要求1其特征是:換能臺(tái)是由軟磁材料與隔磁材料按換能磁場(chǎng)分布要求組成的圓臺(tái)，圓臺(tái)邊緣均勻分布有鑲嵌輸出線圈的內(nèi)置槽孔。
4.按權(quán)利要求1其特征是:晃動(dòng)拾能同步發(fā)電機(jī)可多臺(tái)積木式組合滿足任意功率需求，用于波浪發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、物聯(lián)網(wǎng)終端、傳感器、節(jié)能拾取裝置、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、水雷遙控等國(guó)防工程中。
【文檔編號(hào)】F03G7/08GK104421122SQ201310366569
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】李林海 申請(qǐng)人:李林海