无线发射器及其自发电装置的制作方法

本实用新型属于电子设备领域，更具体而言，本实用新型涉及一种自发电装置、一自发电方法及一利用该自发电装置的无线发射器。

背景技术：

无线控制器已经非常普遍地被使用于不同的电子控制设备中。例如，对于常用的家用或办公用的电器经常会配备有无线控制器，传统的无线控制器必须使用电池作为电源驱动。因此，在电池的使用周期结束后，使用者必须频繁地用新电池替换旧电池。

大部分家用或办公用的电器还是采用有线开关，其并不方便布线。而采用无线开关时，依然采用电池驱动。使用者必须在电池的使用周期结束后频繁地更换电池。特别是，使用者必须从墙体上分离无线开关，并拆开所述无线开关的外壳去清洁和替换电池。否则，电池中的电池酸液将会漏出，污染环境以及缩短电池的使用期限。因此，无线开关或其他小型的电子设备都需要更清洁可靠的电源。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种自发电装置和无线发射器，所述自发电装置能够实现自供电。

本实用新型的另一个目的在于提供一种自发电装置和无线发射器，其中所述自发电装置是通过将机械能变成电能从而实现自供电。

本实用新型的另一个目的在于提供一种自发电装置和无线发射器，其中所述自发电装置中包括一线圈和具有一磁隙，通过使所述线圈在所述磁隙中进行往复运动从而使所述自发电装置进行发电。

本实用新型的另一个目的在于提供一种自发电装置和无线发射器，其中所述自发电装置还包括一驱动装置，所述驱动装置能够驱动线圈或者驱动磁组装置使所述线圈能够与所述磁隙产生相对运动，优选地，所述线圈在所述驱动装置的驱动下在所述磁隙中进行往复运动从而进行发电。

本实用新型的另一个目的在于提供一种自发电装置和无线发射器，其中所述驱动装置通过上下运动带动所述线圈在所述磁性中进行往复运动从而进行发电。

为达上述目的，本实用新型提供一自发电装置，其包括：线圈，磁组装置和驱动装置，其中所述磁组装置包括纵切面为U型的圆柱形的下导磁体、磁铁以及上导磁体，其中所述磁铁和所述上导磁体设置于所述下导磁体内，以形成环形的磁隙，其中在所述驱动装置的作用下，所述线圈能够与所述磁隙产生相对位移以使所述线圈被所述磁组装置的磁感线切割从而产生感应电流。

在一些实施例中，所述驱动装置用于驱动所述磁组装置，以使所述磁组装置的所述磁隙与所述线圈产生往复的相对位移从而使所述线圈产生所述感应电流。

在一些实施例中，所述驱动装置包括驱动器，所述驱动器用于驱动线圈，以使所述线圈与所述磁组装置的所述磁隙产生往复的相对位移从而使所述线圈产生所述感应电流。

在一些实施例中，所述驱动器包括导磁体驱动元件，其中所述线圈固定于所述导磁体驱动元件，所述导磁体驱动元件能够通过与所述磁组装置的磁性吸力自动复位从而驱动所述线圈自动复位。

在一些实施例中，所述无线发射器还包括电路板，其中所述线圈电性连接于所述电路板，并且所述线圈中产生的所述感应电流供给所述电路板。

在一些实施例中，所述导磁体驱动元件设置于所述电路板底侧。

在一些实施例中，所述磁隙的宽度在0.5mm-10mm之间。

在一些实施例中，所述线圈的匝数在50-800圈之间。

在一些实施例中，所述线圈的线径在0.06mm-0.5mm之间。

根据本发明的另外一方面，本实用新型提供一无线发射器，其包括上述的自发电装置，并且所述无线发射器在所述自发电装置提供电能供应下藉由射频模块发射出无线控制信号。

综上所述，本实用新型所述的自发电装置结构简单、成本低廉，而且在发电过程中安全可靠，对环境也无污染，能够最大程度地实现发电要求和环境要求。而本实用新型所述的自发电方法操作过程简单方便，非常有利于实现普通电子设备的电流需求。本实用新型所述的无线发射器结构简单、性能可靠，成本低廉。

附图说明

图1本实用新型所述的自发电装置和无线发射器的第一个实施例的主视结构示意图。

图2为本实用新型所述的自发电装置的所述磁组装置的立体结构示意图。

图3为图2中所述的磁组装置的爆炸结构示意图。

图4、图5和图6为本实用新型所述的自发电装置的运动过程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型主要提供一种自发电装置，所述自发电装置提供一磁隙和一线圈，通过所述线圈在所述磁隙中进行往复运动而产生一感应电流，从而使本实用新型所述的自发电装置达到发电的效果。

如图1至图6所示，在本实用新型所述的自发电装置的实施例中，所述自发电装置包括一磁组装置10、一驱动装置20以及一线圈30，所述磁隙14形成于所述磁组装置10，所述线圈30固定设置于所述驱动装置20，并且能够在所述驱动装置20的驱动下在所述磁隙14中进行往复运动而产生一感应电流，从而使本实用新型所述的自发电装置达到发电的效果。

如图中所示，所述磁组装置10形成一环形的磁隙14，所述线圈30与所述磁隙14能够产生相对位移，从而使所述线圈产生感应电流，从而执行发电操作。具体地，可以是所述磁隙14位置固定不动，而所述线圈30移动，或者是所述线圈30位置固定不动，而所述磁隙14的位置变化，从而使所述线圈30和所述磁隙14之间产生相对位移。更具体地，可以是所述磁组装置10固定不动，而所述驱动装置20用于驱动所述线圈30运动，或者所述线圈30固定不动，而所述驱动装置20用于驱动所述磁组装置10运动，从而使所述线圈30和所述磁组装置10产生相对位移，并且所述线圈30快速地在所述磁隙14中往复移动，导致所述线圈30被所述磁组装置10的磁感线快速切割，从而基于电磁感应原理，在所述线圈30中产生感应电流。在本实用新型的这个优选实施例中，以所述驱动装置20用于驱动所述线圈30从而产生感应电流为例。

具体地，如图2及图3所示，在本实用新型的第一个实施例中，所述磁组装置10包括一上导磁体13、一磁铁12以及一下导磁体11，所述下导磁体11具有一凹槽111，所述磁铁12设置于所述下导磁体11的所述凹槽111中且与所述下导磁体11的四周侧壁之间具有一间隙，所述上导磁体13贴合于所述磁铁12的顶表面，从而使所述上导磁体13及所述磁铁12在所述下导磁体11内形成磁感线密布的环形的所述磁隙14。

更进一步地，在本实用新型的第一个实施例中，所述下导磁体11为一纵切面为U型的圆柱形导磁板，因此所述凹槽111也为圆柱形，所述磁铁12为圆柱形，位于所述圆柱形下导磁体11的所述凹槽111里且所述磁铁12的外径小于所述凹槽111的直径，所述上导磁体13也为圆柱形且其外径与所述磁铁12的外径相同，因此，在所述上导磁体13和所述下导磁体11之间能够形成磁感线密布的所述磁隙14。

作为本实用新型的第一个实施例的一种变形，所述上导磁体13和所述下导磁体11也可以采用其他形状或结构形式，比如所述下导磁体11为纵切面为U型的中空长方体等，只要所述上导磁体13和所述磁铁12在所述下导磁体11内能形成所述磁感线密布的磁隙14即可。本实用新型的具体实施方式不以此为限，只要采用了与本实用新型相同或相似的技术手段，并且达到了与本实用新型相同或相似的技术特征，均属于本实用新型的保护范围之内。

另外，本领域技术人员也可以根据实际情况对所述磁隙14的形成方式进行确定，只要能产生所述磁隙14，就属于本实用新型所述的自发电装置的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式不以此为限。

如图1和图4所示，在本实用新型所述的自发电装置的第一个实施例中，所述驱动装置20包括一驱动器，在这个实施例中，其实施为一导磁体驱动元件21，其是由磁吸性的导磁材料制成。可以理解的是，所述驱动器也可以是在非导磁材料表面包覆导磁材料而形成，本实用新型在这方面并不受到限制。在这个优选实施例中，所述驱动器具体实施为一铁板。所述线圈30的横断面为O型且固定于所述导磁体驱动元件21的底表面，当所述导磁体驱动元件21放置于所述上导磁体13的顶表面时，所述线圈30能够插入所述磁隙14。由于所述导磁体驱动元件21的导磁性，当所述导磁体驱动元件21被放置于所述上导磁体13的表面时会由于所述上导磁体13下方的磁铁12的吸力而被紧紧吸附于所述上导磁体13的顶表面，而所述线圈30也会相应地位于所述磁隙14中，而且在所述线圈30离开所述磁隙14而仍然位于所述磁组装置10的磁性吸附场的范围内时，所述线圈30能够在所述磁组装置10的磁性吸引力的作用下重新快速移动返回至与所述上导磁体13相吸合。

如图4至图6所示，为本实用新型所述的自发电装置的工作过程示意图。

如图4所示，当所述导磁体驱动元件21在所述磁铁12的吸力下与所述上导磁体13的顶表面吸附在一起时，所述线圈30位于所述磁隙14中，所述自发电装置为静止状态。

如图5所示，当所述导磁体驱动元件21被一外力驱动F向上运动时，所述线圈30跟随所述导磁体驱动元件21向上运动，进而离开所述磁隙14一定的间距。同时，由于所述导磁体驱动元件21会受到所述磁铁12向下的拉力，当所述外力F企图向上使其与所述上导磁体13分离时，必将会因为所述磁铁12的强大磁吸力而保持势能，从而使所述线圈30具有了势能。

如图6所示，当所述外力F突然消失，所述导磁体驱动元件21会在所述磁铁12的磁吸力作用下向下快速移动复位，直至与所述上导磁体13的表面重新贴附。同时，与所述导磁体驱动元件21固定设置的所述线圈30也会在所述导磁体驱动元件21的带动下快速向下运动，进而插入所述磁隙14中。而所述线圈30在所述磁隙14中的快速移动会导致所述线圈30被所述磁隙中密布的磁感线快速切割，从而会在所述线圈30中产生所述感应电流。所述感应电流可以被用于驱动相应的设备进行工作。

具体地，在本实用新型的第一个实施例中，所述导磁体驱动元件21为一铁板，作为选择，本领域技术人员可根据实际情况对所述导磁体驱动元件21的类型做出改变，比如选用钴、镍及其合金等。此外，本领域技术人员可以根据本实用新型所揭露的内容对具体的技术方案进行更改，比如设置所述线圈30不动，而将所述磁组装置10运动，那么也是可以通过所述磁组装置10中的磁感线切割所述线圈而产生电流的，换句话说，只要是通过所述磁组装置10中的磁感线切割所述线圈30即可产生电流，因此只要采用了与本实用新型相同或相似的技术方案，并且达到了与本实用新型相同或相似的技术效果，都属于本实用新型保护的范围，本实用新型的具体实施方式不以此为限。

在本实用新型所述的自发电装置的第一个实施例中，所述磁隙14的宽度在0.5mm-10mm之间，所述线圈30的匝数在50-800圈之间，所述线圈30的线径在0.06mm-0.5mm之间均可，本领域技术人员可以根据对于电能大小的需求确定磁隙14的宽度和所述线圈30的匝数以及所述线圈30的线径，只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，均属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式不以此为限。

值得注意的是，本领域技术人员可以采用任何方式驱动所述线圈30在所述磁隙14中进行往复运动，以产生所述感应电流。比如采用电动力驱动、机械动力驱动等，只要与本实用新型所述的自发电装置采用了相同或相似的技术方案，解决了相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或相似的技术效果，都属于本实用新型所述的自发电装置的保护范围之内。

此外，在所述驱动装置20驱动所述线圈30在所述磁隙14中进行往复运动的过程中，可以通过吸力实现所述线圈30在所述磁隙14中的返回运动，也可以通过弹力实现所述线圈30在所述磁隙14中的往复运动，或者是通过惯性力、外力等实现所述线圈30在所述磁隙14中的往复运动，本领域技术人员可以根据具体情况进行确定，本实用新型所述的自发电装置的具体实施方式不以此为限。

需要强调的是，当在本实用新型所述的自发电装置上电性连接一电路板22并能够通过所述自发电装置产生的感应电流驱动所述电路板22开始相应的工作时，该带有电路板22的自发电装置就成了一无线发射器。

具体地，所述线圈30电性连接于所述电路板22，所述电路板22可以集成一系列电路元器件221，所述电路板22可以固定在实施为铁板的所述导磁体驱动元件21的顶侧，即位于所述磁组装置10的顶侧，从而形成一紧凑结构，如图4中所示，当然本领域技术人员可以理解的是，其也可能是所述磁组装置10的周侧，只要与所述线圈30电性连接即可。

所述线圈30产生的感应电流将通过所述电路板22中的一个电压变换器转换成使用电力，从而为所述电路板的主控制模块提供电力供应。同时，当所述电路板22一体地集成高频无线射频电路时，所述主控制模块也能生成一个控制指令，所述控制指令通过所述高频无线射频电路发送到各种电子设备，从而操控所述电子设备。例如当所述控制指令发送至一电子控制系统，并且所述电子控制系统能够作为智能家居控制系统，其可工作地通过一个中央控制单元连接至不同的电子器件，比如照明器、窗帘操控单元空调控制单元和智能指示单元等。

例如，在一个典型的应用中，本实用新型的自发电装置可以应用于一自发电无线开关，其中所述自发电无线开关适用于连接任何电子设备。配置有本实用新型的所述自发电装置的所述自发电无线开关是一个以开关方式控制所述电子设备的自发电装置。比如，根据优选实施例所述的自发电无线开关被用于以开关方式控制一个照明器。应领会的是，所述自发电无线开关能够启动和关闭其他电子设备，比如电视、冰箱以及电扇等家用或办公电器。

在本实用新型的这个实施例中，其提供一自发电方法，应用于为小型电子设备提供电源，例如典型的是应用于一无线开关，从而形成一无线自发电开关，该方法包括如下步骤：导磁体驱动元件21在外力作用下移动，驱动与其相连接的线圈30离开磁组装置10的环形的磁隙14预定距离；以及

在所述外力作用消失时，所述导磁体驱动元件21在所述磁组装置10磁性吸收力作用下重新与所述磁组装置10相吸合，同时所述线圈30回到所述磁隙14，导致所述线圈30被所述磁组装置10的磁感线切割并产生感应电流以用于发电。

在上述方法中，当使用外力如图中所示向上抬起实施为铁板的导磁体驱动元件21时，使所述线圈30离开所述磁隙14预定间距时，铁板会受到磁铁向下的拉力，从而使所述线圈30具有势能，由于铁板平时是被磁铁吸附的，当外力企图向上使其与磁铁分离时，必将受到磁铁的强大吸引力而保持势能。当外力突然消失，铁板会在磁铁的吸引力的作用下，向下快速移动，直至与磁铁重新吸合。同时，与铁板相联的线圈也快速向下插入所述磁隙14中，线圈的快速移动，导致所述线圈30被磁感线快速切割，根据电磁感应的原理，会在所述线圈30当中产生感应电流。

例如，具体在应用于无线开关或其他小型电子设备中时，可以是使用者按压、拨动、推动、拉动等操作的外力作用下，导致作为所述驱动器的所述导磁体驱动元件21移动并离开所述磁隙14，并且使用者施加的外力突然消失时，所述导磁体驱动元件21会在所述磁组装置10的磁性吸力的作用下自动回到初始的相吸合位置，从而所述线圈30重新进入所述磁隙14中，这样离开和进入所述磁隙14的快速往复运动导致其被所述磁组装置10的磁感线快速切割而使其产生感应电流。

可以理解的是，在这个方法中，所述导磁体驱动元件21因为所述磁组装置10的磁性作用下而自动复位，这样结构更简单。在另外的实施例中，所述导磁体驱动元件21也可能进一步地通过其他方式自动复位，例如通过弹性形变恢复性能而驱使所述导磁体驱动元件21复位，即例如所述导磁体驱动元件21连接至一弹簧，所述线圈30离开所述磁隙14时，所述弹簧被拉伸或压缩，而外力消失时，所述弹簧恢复初始状态以驱使所述导磁体驱动元件21复位，使所述线圈30回到所述磁隙14中，从而完成快速的往复移动。

基于上述发明构思，在初始状态时，所述线圈30是位于所述磁隙14中，在一次发电操作中，所述线圈30从位于所述磁隙14中，至离开所述磁隙14，然后返回所述磁隙14。在其他实施例中，也可能是在初始状态时，所述线圈30位于所述磁隙14外，在一次发电操作中，所述线圈30从位于所述磁隙14外，至进入所述磁隙14，然后再离开所述磁隙14。总之，使所述线圈30快速地进入和离开所述磁隙14，从而使所述线圈30中产生感生电流。

本领域技术人员可以根据需求对本实用新型所述的无线发射器的具体实施方式进行变形，只要是具备驱动所述线圈运动的机构，能使所述线圈在所述磁隙中进行往复运动的结构，或者是通过所述磁隙中的磁感线切割所述线圈而产生电流的机构，都属于本实用新型的保护范围，本实用新型的具体实施方式不以此为限。

作为本实用新型所述的自发电装置的一种应用，本领域技术人员可以根据实际情况将所述自发电装置应用于不同的场合，比如所述自发电装置可以被用于一按压式无线自发电开关中，当其开关板被按压时，所述开关板的运动会带动所述自发电装置将机械能转化为电能，以驱动一控制器进行工作，从而所述控制器进一步地以无线控制的方式去控制电子设备。

此外，本领域技术人员还可以根据实际需求开发所述自发电装置的应用，比如将所述自发电装置与一遥控器结合应用等，当所述遥控器上的按钮被按压时，该按压动作会带动所述自发电装置将机械能转化为电能，以驱动所述遥控器进行工作。只要采用了与本实用新型所述的自发电装置相同或相似的技术方案，并且达到了与本实用新型相同或相似的技术效果，均属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体应用方式不以此为限。

可以理解的是，根据上述这些优选实施例，本实用新型进一步包括一自发电方法，所述自发电方法包括以下步骤：

驱动一线圈在一环形的磁隙中进行往复运动从而因为切割磁感线而使所述线圈产生感应电流以用于发电。

优选地，在上述步骤中，所述线圈可以是通过磁吸力与外力的配合在所述磁隙中进行往复运动。

作为选择，在上述步骤中，所述线圈是通过弹力与外力的配合在所述磁隙中进行往复运动。

所述线圈在所述磁隙中的运动速度可以根据用户对于电能的需求量的大小来决定，本实用新型所述的自发电方法的具体实施方式对此不限制，只要是采用与本实用新型相同或相似的技术手段，解决了与本实用新型相同或相似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或相似的技术效果，均属于本实用新型的保护范围之内。

作为优选，在本实用新型所述的自发电方法的实施例中，所述线圈是通过一驱动装置在所述磁隙中进行往复运动。所述驱动装置可以通过任何方式驱动所述线圈在所述磁隙中进行往复运动以产生电流，比如手动式驱动、机械外力驱动方式等，本领域技术人员可以根据客户要求或者实际情况对所述驱动装置驱动所述线圈的方法进行确定，本实用新型所述的自发电方法的具体实施方式并不以此为限，只要与本实用新型采用了相同或近似的技术方案，并且达到了与本实用新型相同或相似的技术效果，均属于本实用新型的保护范围之内。

此外，在本实用新型所述的自发电方法中，所述磁隙是通过设置一磁组装置的方法获得，并且所述磁隙为圆环形。作为本实用新型所述的自发电方法的一种变形，本领域技术人员也可以通过其他方式设置一磁隙，并且所述磁隙的形状和参数也可以根据实际要求进行确定，只要是采用了与本实用新型相同或相似的技术方案，并且达到了与本实用新型相同的技术效果，均属于本实用新型的保护范围之内。

值得注意的是，在本实用新型所述的自发电方法中，所述线圈在所述磁隙中进行往复运动既包括设置线圈不动、磁隙运动的方法，也包括线圈运动、磁隙不动的方法，只要能让所述线圈在所述磁隙中进行相对的往复运动并产生感生电流即可，本领域技术人员可以根据实际情况所述线圈和所述磁隙的相对运动方法，只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果即可，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式不以此为限。

本实用新型进一步包括一自发电装置的制造方法，所述自发电装置的制造方法包括以下步骤：

设置一磁组装置，其具有环形的一磁隙；

设置一线圈，所述线圈能够被驱动在所述磁隙中进行往复运动。

进一步地，作为本实用新型的一种改进，本实用新型所述的自发电装置的制造方法进一步包括一如下步骤：

设置一驱动装置，所述驱动装置驱动所述线圈在所述磁隙中进行往复运动。

优选地，在本实用新型所述的自发电装置的制造方法中，设置所述驱动装置通过上下运动驱动所述线圈在所述磁隙中进行往复运动。

值得注意的是，在本实用新型所述的自发电装置的制造方法中，只要设置所述线圈和所述磁隙，且所述线圈能够在所述磁隙中进行往复运动即可，本领域技术人员可以根据客户要求或这实际情况设置所述线圈和所述磁隙的相对运动关系，比如设置所述磁隙不动，所述线圈在所述磁隙中进行往复运动的方式，也可以设置所述线圈不动，所述磁隙相对于所述线圈进行往复运动的方式，只要与本实用新型采用了相同或相似的技术方案，并且达到了与本实用新型相同或相似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式不以此为限。

在本实用新型所述的自发电装置的制造方法中，所述磁隙是通过以下步骤形成：

设置一纵切面为U型的中空柱形下导磁体；

设置一圆形磁铁和一圆形上导磁体，其中磁铁和所述上导磁体的内径小于所述下导磁体的外径；

将所述磁铁和所述上导磁体设置于所述下导磁体内，以形成一密布磁感线的所述磁隙。

此外，本领域技术人员可以根据实际情况利用其他方式设置所述磁隙，本实用新型所述的自发电装置的制造方法的具体实施方式不以此为限。因此，本实用新型所述的自发电装置及无线发射器结构简单、成本低廉，而且在发电过程中安全可靠，对环境也无污染，能够最大程度地实现发电要求和环境要求。而本实用新型所述的自发电方法操作过程简单方便，非常有利于实现普通电子设备的电流需求。本实用新型所述的无线发射器结构简单、性能可靠，成本低廉。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。