专利名称：通过振动获取能量的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种获取能量的方法和系统，具体涉及一种通过振动引出及获取能量的方法和系统，振动可以是物体的振动，或是磁线、电磁线类的变动。
背景技术：
人类传统的获取能量的方式多种多样，如燃烧汽油，使汽车获得前进的动能；通过水力发电装置将水的势能或动能转化为电能；通过核反应获得原子能。燃烧汽油获取能量，给大气造成严重污染；而且汽油资源是有限的，难以满足人类持久的能量需求。水力发电虽然环保，但水力资源极其有限，投入也十分巨大。核能利用的潜力是很大的，但核反应技术复杂，初始投入巨大，其安全性也十分令人担忧。
为获得更环保、更经济、来源更广泛的能量，本发明的发明人于2005年1月20日提出了名称为“由地心引力获取能量”的PCT申请，申请号为PCT/IB2005/000138。该PCT专利申请描述了一个经修正的钟摆理论，阐述了为何能由摇摆和旋转系统中引出重力能、磁力能或电磁能。根据该发明，通过摇摆和旋转系统，可以用一定较小的初始能量(P入)，启动一个摇摆系统或旋转系统，使摇摆或旋转系统在一定的状态下引出自然界广泛存在的更大的能量，如地心引力能、磁能、电磁能，并对外做功(P出)，且系统对外所做的功远远大于输入系统的启动能量(P入)。
P出＞＞P入η＞1摇摆或旋转系统都含有运动机件，这些运动机件难以小型化，并且需要经润滑或其它形式的维护。因此，其使用范围存在一定局限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是，提供一种通过振动引出能量和获取能量的方法，根据该方法获取的能量，具有环保、经济、来源广泛等优点。
本发明所要解决的技术问题之二是，提供一种通过振动引出能量和获取能量的系统，该系统易于小型化，勿须维护，用途十分广泛。
本发明通过振动引出能量和获取能量的方法，包括如下步骤1、构造一个振动增能器；振动可以是磁线的变动；2、向所述振动增能器的输入端输入一定启动能量(P入)；3、所述启动能量经振动增能器后，由振动增能器引出更大的自然界能量，并将这些能量(P出)输出到能量分配器；4、能量分配器将所述振动增能器输出的能量的一部分引出对外做功，另一部分再次从振动增能器的输入端引入作为后续启动能量，同时将作为最初外界输入的启动电源切断，实现自供电的工作状态。
本发明通过振动引出能量和获取能量的系统，包括1、至少一个振动增能器；2、一个向所述振动增能器提供初始能量的启动电源；3、一个将所述振动增能器输出的能量的一部分送往外部做功，另一部分送回振动增能器作为后续启动能源的能量分配器。
采用本发明的方法和装置，能引出自然界广泛存在的能量造福于人类，具有无污染、成本低的优点。振动部件易于小型化，而且振动的幅度和频率可以不被人类所感知，因而其用途十分广泛。可以为大型机械设备提供能源，也可以为手提电话，甚至更小的仪器、装置、随身用品提供持久的能源，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为原理示范的实验示意图；图2为传统型能量转换器(变压器系统)示意图(不能引入自然界能量)；图3为能量转换器(变压器系统)，加上磁场，可以是获取能量的系统之一(改良型能量转换器)的示意图；图4为能量转换器(变压器系统)，加上磁场，更有看得到的导体线圈振动，可以是获取能量的系统之二(改良型能量转换器)的示意图；图5为本发明通过振动引出和获取能量的方法及系统的原理图之一(振动取能启动状态)；图6为本发明通过振动引出和获取能量的方法及系统的原理图之二(振动取能自供电状态)；图7为本发明通过振动引出和获取能量的方法及系统实施方案之一。
具体实施例方式
如图1所示，只要导体线圈2受到振动，切割磁场，便可产生电流。以往的想法，认为能量一定全是由在点11振动，带动导体线圈2的结果。其实这个在点11的振动，可以引出在磁场中，更多的能量。理论和在PCT申请号PCT/IB2005/000138描述修正的钟摆理论相似。若把小量交流电输入导体线圈2，导体线圈2会变成小磁铁，但南北极会跟交流电的频率改变。导体线圈2会因Y方向的磁场，不断振动，因而切割Z方向的磁场，发的电流会比输入的多。实验的步骤是在没有Z和Y磁场时，记录导体线圈2的电流和电压，然后加入Z磁场，仪器显示电流增加。换上Y磁场，仪器显示电流增加更多。最后加上Z和Y两个磁场，仪器显示更多的电流。所以在这个系统的能量守恒公式应该是输入的能量＝输入的交流电量+振动时引入的磁场能量输出的能量＝输出的交流电量+损耗若振动时引入的磁场能量比损耗多，输出的能量，可以比输入的能量多。这个现象，已有实验数据证明。影响输出能量的因素，包括物体振动的幅度，频率，磁场的形状和强弱，减低漏磁和漏电的损耗，若能做到共振，效果会更佳。(要示范共振，可用脉冲线路，产生变动的南北极，代替输入的交流电。)图2所示的一种传统型能量转换器。
传统型能量转换器实际上就是广泛使用的变压器。它由初级线圈1、次级线圈2和铁芯4组成。变压器的作用是通过初级线圈1与次级线圈2匝数的不同比例，将输入的电能转化为所需电压的电能。由于传统变压器不能引入自然界的能量，根据能量守恒定律，从初级线圈1的端口输入的能量(P入)等于从次级线圈2的端口输出的能量(P出)与变压器的能量损耗之和。即，P出＜P入η＜1图3所示的一种改良型能量转换器。其实是在传统型能量转换器(变压器系统)，加上磁场，可以和获取能量的系统之一。它相当于本发明通过振动引出能量和获取能量的系统中的振动增能器，它是在图2转换器的次级线圈2的位置、增加磁体3和磁体5而形成的。磁体3和5可以是永磁体，也可以是利用直流电源维持的恒极性磁体。振动可以是磁力线的改变或振动，不一定是导体线圈的振动。
图4所示，是另一种改良型的能量转换器，它是令在图3转换器的次级线圈2可以振动而形成的。振动可以清楚地看得到、适合学术界的示范。由于外加的磁场在Y方向增加了次级线圈2的振动的振幅，切割Z方向的磁力线，而产生电能，使得在次级线圈2的输出端的电能(P出)大于由激磁绕组(初级线圈)1输入的能量(P入)；这样的系统等效是一种能量放大器即P出＞P入η＞1图5是本发明系统处于启动状态的原理图。
在图中，S是启动电源，G是振动增能器，D是能量分配器。
启动电源S在启动后将与系统断开。
振动增能器G包括振动发生器G1、激磁绕组(铁芯)G2、发电绕组(磁体)G3。
通过振动引出自然界磁能或电磁能，振动增能器的具体结构可以有许多种。
能量分配器D将监测并分配所输出的电能，如果外部负荷增加，他将向振动增能器G分配更多的电能，从而振动增能器G将产生出更多的电能。
最终结果是该系统成为一种电能放大器，如果输入增加，输出端将会有更多的电能输出。
图6是本发明系统处于自供电状态的原理图。
该系统处于自供电状态，能量分配器D将输出的电能的一部分反馈到振动增能器G的输入，此部分电能有效地代替初始经由启动电源S输入的能量，并切断启动电源S的供电。
图7是通过振动引出和获取能量的方法及系统实施方案之一。它把漏磁损耗降低，更显示整个系统的组合1、构造如图7所示的通过振动引出和获取能量的系统包括(1)、启动电源S(2)、控制系统71连接到振动增能器G(振动发生器G1)、能量分配器D(3)、振动通过磁体3引出电磁势能的发电装置激磁绕组G2(A、B两组)、发电绕组G3(E、F两组)。
2、发电原理(1)、振动发生器G1的振动信号直接输入激磁绕组G2产生振动磁场。
(2)、振动磁场通过磁体3引出自然界电磁势能而使发电绕组G3获得额外的能量。
(3)、发电绕组G3因切割发电极6变化磁通的磁力线而发电输出至能量分配器D。
(4)、能量分配器D输出的电能的一部分反馈到振动发生器G1的输入，有效的代替初始经由启动电源S输入的能量，并切断启动电源S的供电，其余的可用于对外做功。
实施例A1、构造如图5所示的通过振动引出和获取能量的系统包括启动电源S，振动增能器G，能量分配器D。
2、振动增能器G采用如图5所示的结构振动发生器G1、激磁绕组(铁芯)G2、发电绕组(磁体)G3。
3、通过启动电源S向振动增能器G提供初始交流电，一旦启动，启动电源S将和系统断开；4、振动增能器因输出发电绕组振动产生出大于启动电源S输入激磁绕组所提供的能量的交流电能，并将该电能传输到能量分配器D；5、能量分配器D将接收的电能的一部分反馈到振动增能器G的输入，此部分电能有效地代替初始经由启动电源S输入的能量；6、能量分配器D将其余电能输出用于驱动其它电器设备；7、如果需要更多的电能，则可以从能量分配器D反馈更多的交流电到振动增能器G的输入。
在本实施例中，振动增能器G可被视为电能放大器，如果振动增能器能得到更多输入能量，振动增能器便可向分配器D输出更多能量。
实施例B系统的基本结构和工作原理与实施例A相同。其中的启动电源S可以由电池和一个可以将直流电转换为交流电的线圈组成。该电池也可用于向图3中维持磁场的磁体3和磁体5提供直流电源。分配器D也可向电池提供充电电源。
实施例C系统的基本结构和工作原理与实施例A相同。其中启动电源S可用于驱动在振动增能器中的振动发生器。振动发生器如图4所示的置于一对正交磁场中的线圈。线圈的振动或摆动将引出磁能或电磁能。振动能、磁能或电磁能即被转换成电能，调整振动发生器的振动频率(f)，可控制系统输出功率。
实施例D系统的基本结构和工作原理与实施例A相同。其中启动电源S是一个微电池。整个系统的其余部分是一个小型化后的单一集成电路。系统整体为一个电能发生器，其大小和一个普通水银钮扣电池的大小相若，它将可以取代几乎所有的现有电池。理论上该电能发生器的寿命是无限的。
实施例E系统的基本结构和工作原理与实施例A相同。振动增能器G中的振动发生器的振动或摆动是机械装置。由机械振动向振动增能器G提供初始的输入电流。一旦启动，振动增能器G即经由能量分配器D向其提供输入能量。系统将不需要启动电源S，利用机械运动(如摆动的摇臂)来启动振动增能器。
实施例F系统的基本结构和工作原理与实施例A相同。启动电源S完全与系统其余部分相分离，它只是用于启动振动增能器G，理论上一经启动，该振动增能器G将可以永远运转下去，用作建筑物、乡村或城市等的发电装置。这些发电装置可以全天24小时运作。在本实施例中，能量分配器D需要足够的智能化，以对各类预先设计的载荷能自我调节。
权利要求
1.一种通过振动引出和获取能量的方法，其特征在于，包括如下步骤a.构造一个振动增能器G；b.向所述振动增能器G输入一定启动能量；c.所述启动能量启动所述振动增能器G后，由所述振动增能器G引出自然界额外的能量后，发电并输出送至能量分配器D；d.将所述振动增能器G输出的能量的一部分引出对外做功，另一部分再次从能量分配器D的输出端引入作为振动增能器G后续启动能量，同时将最初输入的启动能量切断，实现自供电的工作状态。
2.根据权利要求1所述的通过振动引出和获取能量的方法，其特征在于，在所述步骤b和步骤c中，所述的启动能量由启动电源S产生，并输入到所述振动增能器G的振动发生器G1后，由振动信号输入所述振动增能器G的激磁绕组G2产生振动磁场，振动磁场经由磁体引出所述自然界电磁势能，并由所述振动增能器G的发电绕组G3发电输出送至所述的能量分配器D。
3.一种通过振动引出和获取能量的系统，其特征在于，包括至少一个振动增能器G；向所述振动增能器G的振动发生器G1提供初始能量的启动电源S；将所述振动增能器G输出的能量的一部分送往外部做功，另一部分送回振动增能器G作为后续启动能量的能量分配器D。
4.根据权利要求3所述的通过振动引出和获取能量的系统，其特征在于，所述振动增能器G包括振动发生器G1、激磁绕组G2和发电绕组G3；其中所述激磁绕组G2为铁芯，所述发电绕组G3为磁体。
5.根据权利要求4所述的通过振动引出和获取能量的系统，其特征在于，所述的启动电源S由电池和一个可以将直流电转换为交流电的电路组成。
6.根据权利要求4所述的通过振动引出和获取能量的系统，其特征在于，所述的启动电源S可以改变输出频率，提高获取能量的效率。
7.根据权利要求3所述的通过振动引出和获取能量的系统，其特征在于，所述的启动电源S是一个微电池，所述的振动增能器G和能量分配器D组成一个小型化的集成电路，系统整体为一个微型电能发生器。
8.根据权利要求4所述的通过振动引出和获取能量的系统，其特征在于，所述的启动电源为振动增能器G中的机械振动或摆动装置。
9.根据权利要求4所述的通过振动引出和获取能量的系统，其特征在于，所述的启动电源与系统其余部分相分离。
全文摘要
本发明涉及一种通过振动引出和获取能量的方法和系统，所述方法包括构造一个振动增能器；启动电源向振动增能器输入一定启动能量后，振动增能器会引出额外的磁能或电磁能量，输出到能量分配器；将部分能量引出对外做功；另一部分作为振动增能器后续启动能量；同时将启动电源切断，实现自供电的工作状态。所述系统包括至少一个振动增能器、启动电源和能量分配器。本发明方法具有环保、经济、来源广泛等优点；且该系统易于小型化，勿须维护，用途十分广泛。
文档编号H02N1/06GK1835373SQ200510054958
公开日2006年9月20日 申请日期2005年3月17日 优先权日2005年3月17日
发明者蒋振宁, 李长建, 宋添发 申请人:蒋振宁, 李长建, 宋添发