專利名稱：蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種磁發(fā)電裝置，特別涉及一種蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
目前已有的磁發(fā)電轉(zhuǎn)置有多種，其中最為常用的就是發(fā)電機。但以發(fā)電機為代表的磁發(fā)電裝置體積較大，不適用于對體積限制嚴格的環(huán)境條件，且以發(fā)電機為代表的磁發(fā)電裝置將機械能轉(zhuǎn)換為電能時，要求機械能必須是轉(zhuǎn)動的形式。這就使得在ー些條件下，以發(fā)電機為代表的磁發(fā)電裝置并不適用。在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保之下，能量收集領(lǐng)域出 現(xiàn)了很多特殊的微型發(fā)電裝置的需求，這往往是傳統(tǒng)的以發(fā)電機為代表的磁發(fā)電裝置難以滿足的。新興的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中，如果采用傳統(tǒng)的電池電源則會引起維護成本高、污染嚴重等問題，微功率無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電源問題也成為了阻礙物聯(lián)網(wǎng)普及的瓶頸問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，能夠?qū)⒍绦谐唐絼拥臋C械能轉(zhuǎn)換為電能，特別適用于短行程平動環(huán)境，其適應(yīng)范圍廣，成本低。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案包括永磁體、鐵芯、線圈和軟磁材料；其中，永磁體的一端連接在鐵芯的中部，另一端連接在軟磁材料的中部；鐵芯上繞有線圈，線圈繞在鐵芯的兩端，永磁體與連接的鐵芯以及軟磁材料構(gòu)成ー個蹺蹺板結(jié)構(gòu)。進ー步地，所述蹺蹺板結(jié)構(gòu)其中一端還設(shè)置有弾性裝置。進ー步地，所述彈性裝置為彈簧或弾片。進ー步地，所述線圈分兩股繞在鐵芯的兩端，兩股線圈相互串聯(lián)。進ー步地，所述軟磁材料呈長板狀結(jié)構(gòu)，所述永磁體在水平面上高于鐵芯的兩端。進ー步地，所述軟磁材料兩端設(shè)置有向上延伸的凸起，所述永磁體在水平面上高于軟磁材料兩端的凸起。本實用新型的蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，由于克服了以發(fā)電機為代表的眾多磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大的缺點，能夠?qū)⒍绦谐唐絼拥臋C械能轉(zhuǎn)換為電能，無污染，特別適合微能量收集領(lǐng)域的應(yīng)用場合，如開關(guān)、按鍵、振動環(huán)境等，也是微功率無線傳感網(wǎng)絡(luò)理想的能源解決方案之一。其適應(yīng)范圍廣，成本低，體積小，無污染，結(jié)構(gòu)簡單。

圖I為本實用新型蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置第一實施例初始狀態(tài)的示意圖；圖2為圖I所示發(fā)電狀態(tài)的示意圖；圖3為圖I所示蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置的立體圖；圖4為本實用新型蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置第二實施例初始狀態(tài)的示意圖；圖5為圖4所示發(fā)電狀態(tài)的示意圖；圖6為圖4所示蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置的立體圖。
具體實施方式
本實施例中，參照圖I，該蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，包括軟磁材料I、永磁體2、弾性裝置3、鐵芯4和線圈5 ;軟磁材料I呈長板狀結(jié)構(gòu)。永磁體2可以采用釹鐵硼等常用磁鋼，磁化方向為圖中的上下向，N極和S極的位置可以調(diào)換，調(diào)換時線圈5內(nèi)部的磁場方向也會反轉(zhuǎn)。永磁體2的最高點比兩側(cè)鐵芯4的引出端高出一段5mm內(nèi)的微小的距離，和上端的軟磁材料I形成一個蹺蹺板結(jié)構(gòu)。另ー種類似的方式是永磁體2的最高處與兩側(cè)鐵芯4的引出端高度相同，在軟磁材料I的中段附加ー個突起，與鐵芯4和線圈5組成蹺蹺板結(jié)構(gòu)(未圖示)。弾性裝置3是可選的，所述彈性裝置為彈簧或弾片，作用可在圖2中說明。假定初始狀態(tài)與圖I 一致，在該狀態(tài)下，由于空氣的磁阻比軟磁材料I和鐵芯4大得多，絕大部分磁力線都從軟磁材料I和鐵芯4組成的回路中通過，線圈5內(nèi)部的磁場方向如圖I中箭頭所示。圖2是當圖I中上翹的一端被按下時的狀態(tài)。當圖I中上翹的一端被按下時，該端與下方的鐵芯4引出端連接，形成ー個磁阻很小的磁場回路；同時另一端即被抬起，原本接觸的軟磁材料端和鐵芯引出端分開，原本的磁場回路磁阻陡然增大，可以視為斷開。此時線圈5中的磁場方向如圖2所示，可見在新的磁場回路作用下，線圈5中的磁場大小相同，方向逆轉(zhuǎn)，引起了ー個較大的磁通的變化，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，磁通的變化使線圈兩端中產(chǎn)生電壓，可以引出給儲能元件，或經(jīng)過整流后給元件供電?？蛇x彈性裝置3此時發(fā)生作用，若具有弾性裝置3，在按下動作結(jié)束撤去后，弾性裝置可將被按上翹的一端向下拉回，恢復(fù)圖I的狀態(tài)。在這個過程中，連通的磁路斷開，斷開的磁路連通，線圈5中的磁場方向再次發(fā)生逆轉(zhuǎn)，可以再次進行一次發(fā)電。弾性裝置3可以使一次按下產(chǎn)生兩次發(fā)電過程，發(fā)電效率得到了提高，但是也増加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，實際實施時，可根據(jù)需求決定。圖3是沒有安裝弾性裝置3的情形，此時按下上翹的一端，該端即被吸附在被磁化的鉄心上，直到另一端被按下，使得該端再次翹起。線圈分為第一線圈5-1和第二線圈5-2，這兩部分是串連在一起的。線圈5側(cè)面的擋板6可作為固定線圈和連接底座之用。參照圖4至圖6的所示，是該蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置的第二實施例。該實施例與第一實施例的主要區(qū)別在于將鐵芯4和線圈5作為可動部件移到了上方。所述軟磁材料兩端設(shè)置有向上延伸的凸起。永磁體2可采用釹鐵硼等常用磁鋼，磁化方向為圖中的上下向，N極和S極的位置可以調(diào)換，調(diào)換時線圈5內(nèi)部的磁場方向也會反轉(zhuǎn)。永磁體2的最高點比兩側(cè)軟磁材料7的凸起高出一段5mm內(nèi)的微小的距離，和上端的鐵芯4形成ー個蹺蹺板結(jié)構(gòu)。另ー種類似的方式是永磁體2的最高處與兩側(cè)軟磁材料7的凸起高度相同，在鐵芯4的中段附加ー個突起，與線圈5組成蹺蹺板結(jié)構(gòu)。弾性裝置3是可選的，作用可在圖5中說明。假定初始狀態(tài)與圖4 一致，在該狀態(tài)下，由于空氣的磁阻比軟磁材料7和鐵芯4大得多，絕大部分磁力線都從軟磁材料7和鐵芯4組成的回路中通過，線圈5內(nèi)部的磁場方向如圖4中箭頭所示。圖5是當圖4中上翹的一端被按下時的狀態(tài)。當圖5中上翹的一端被按下時，該端 與下方的軟磁材料7凸起連接，形成ー個磁阻很小的磁場回路；同時另一端即被抬起，原本接觸的軟磁材料端和鐵芯引出端分開，原本的磁場回路磁阻陡然增大，可以視為斷開。此時線圈5中的磁場方向如圖5所示，可見在新的磁場回路作用下，線圈5中的磁場大小相同，方向逆轉(zhuǎn)，引起了ー個較大的磁通的變化，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，磁通的變化使線圈兩端中產(chǎn)生電壓，可以引出給儲能元件，或經(jīng)過整流后給元件供電。可選彈性裝置3此時發(fā)生作用，若具有弾性裝置3，在按下動作結(jié)束撤去后，弾性裝置可將被按上翹的一端向下拉回，恢復(fù)圖4的狀態(tài)。在這個過程中，連通的磁路斷開，斷開的磁路連通，線圈5中的磁場方向再次發(fā)生逆轉(zhuǎn)，可以再次進行一次發(fā)電。弾性裝置3可以使一次按下產(chǎn)生兩次發(fā)電過程，發(fā)電效率得到了提高，但是也増加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，實際實施時，可根據(jù)需求決定。圖6是沒有安裝弾性裝置3的情形，此時按下上翹的一端，該端即被吸附在被磁化的軟磁材料上，直到另一端被按下，使得該端再次翹起。線圈分為第一線圈5-1和第二線圈5-2，這兩部分是串連在一起的。以上已將本實用新型做一詳細說明，以上所述，僅為本實用新型之較佳實施例而己，當不能限定本實用新型實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型涵蓋范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，其特征在于包括永磁體、鐵芯、線圈和軟磁材料；其中，永磁體的一端連接在鐵芯的中部，另一端連接在軟磁材料的中部；鐵芯上繞有線圈，線圈繞在鐵芯的兩端，永磁體與連接的鐵芯以及軟磁材料構(gòu)成一個蹺蹺板結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，其特征在于所述蹺蹺板結(jié)構(gòu)其中一端還設(shè)置有彈性裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，其特征在于所述彈性裝置為彈黃或彈片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，其特征在于所述線圈分兩股繞在鐵芯的兩端，兩股線圈相互串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，其特征在于所述軟磁材料呈長板狀結(jié)構(gòu)，所述永磁體在水平面上高于鐵芯的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，其特征在于所述軟磁材料兩端設(shè)置有向上延伸的凸起，所述永磁體在水平面上高于軟磁材料兩端的凸起。
專利摘要本實用新型的蹺蹺板式雙線圈磁發(fā)電裝置，包括永磁體、鐵芯、線圈和軟磁材料；其中，永磁體的一端連接在鐵芯的中部，另一端連接在軟磁材料的中部；鐵芯上繞有線圈，線圈繞在鐵芯的兩端，永磁體與連接的鐵芯以及軟磁材料構(gòu)成一個蹺蹺板結(jié)構(gòu)?？朔艘园l(fā)電機為代表的眾多磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大的缺點，能夠?qū)⒍绦谐唐絼拥臋C械能轉(zhuǎn)換為電能，無污染，特別適合微能量收集領(lǐng)域的應(yīng)用場合，如開關(guān)、按鍵、振動環(huán)境等，也是微功率無線傳感網(wǎng)絡(luò)理想的能源解決方案之一。其適應(yīng)范圍廣，成本低，體積小，無污染，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號H02K35/06GK202424478SQ20112053591
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
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