用于以压电元件生成能量的方法和设备的制造方法_4

文档序号:8303617阅读:来源:国知局
体2和固定的永磁体3相互对置时,通常出现旋转的永磁体2和固定的永磁体3的强排斥。此排斥导致压电元件4上的相应的压力,所述压力因此产生了可在接触夹9上量取的电能。
[0040]在图4中又图示了用于压电发电机16的另外的可能的实施例。转子12在此基本上与图3中图示的压电发电机11的转子12相同地形成。但定子17被修改。
[0041 ] 在图4中又可见多个压电元件4,所述压电元件提供了可通过接触夹9量取的电能。但压电元件的压力加载在此不是通过永磁体(至此作为磁场相互作用装置使用的永磁体)产生,而是通过单独放置地布置的电线圈18产生。在此,电线圈18形成为超导线圈并且具有一定的内部柔性。电线圈18的相应的子区域(优选地可受拉力地)与压电元件的相应的端部区域连接。在电流通过电线圈18时,各个导体分别产生磁场(被电流流过的导体的磁场),所述磁场与通过布置在旋转的盘15上的旋转的永磁体2产生的(时变)磁场相互作用。这导致压电元件4的周期性压力载荷,这伴随相应的电流生成。
[0042]仅为完整性起见应注意到,当然也可使得单个或所有永磁体2、3(即旋转的永磁体2和/或固定的永磁体3,特别地也成组地)通过单个电线圈、特别是超导线圈替代。
[0043]在图5中在示意性透视图示中示出了压电发电机25的另外的示例。在此图示的压电发电机25在其结构上很大程度上对应于在图3中图示的压电发电机11。但在此压电发电机25不是通过旋转运动而是通过“打夯运动”(即通过图5中的箭头22示意的往复运动)驱动。相应地,涉及将打夯运动22传输到保持盘20的驱动轴21。类似于在图3中图示的压电发电机11的实施例,在保持盘20上在此布置了五个可运动的永磁体19 (其中,当然另外的数量的可运动的永磁体19和/或固定的永磁体3也是可以的)。驱动轴21、可运动的永磁体19和保持盘20 —起形成了相对于固定区域23 (包括固定的永磁体3和压电元件4)运动的区域24。
[0044]通过打夯运动22导致的在可运动的永磁体19和固定的永磁体3之间的时变距离导致压电元件4上的强度不同的力,所述力又导致产生与之相应的电能(所述电能可通过接触夹9量取)。
[0045]当已存在往复运动作为机械“起始运动”时,在图5中图示的压电发电机25特别地是有利的。
[0046]参考图5图示的原理当然也可转移到压电发电机的另外的结构形式上,如特别地也在图4中图示的压电发电机12的结构形式。
[0047]附图标号列表
[0048]I 压电发电机
[0049]2 旋转的永磁体
[0050]3 固定的永磁体
[0051]4压电元件
[0052]5旋转方向箭头
[0053]6旋转轴
[0054]7转子
[0055]8定子
[0056]9接触夹
[0057]10压电发电机(I的变体)
[0058]11压电发电机
[0059]12转子
[0060]13定子
[0061]14旋转轴
[0062]15旋转的盘
[0063]16压电发电机
[0064]17定子
[0065]18电线圈
[0066]19可运动的永磁体
[0067]20保持盘
[0068]21驱动轴
[0069]22往复运动
[0070]23固定区域
[0071]24可运动的区域
[0072]25压电发电机
【主权项】
1.一种能量生产设备(1,10,11,12),具有至少一个磁场生成设备(2)、至少一个磁场相互作用装置(3,18)以及至少一个形成为压电元件装置的能量生成装置,其特征在于,所述磁场生成设备(2)形成并设置为使其至少暂时地产生时变的磁场。
2.根据权利要求1所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,所述磁场生成设备(2)形成并设置为使其产生运动的磁场,特别是旋转的和/或周期变化的磁场。
3.根据权利要求1或2所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,至少一个磁场生成设备(2)和/或至少一个磁场相互作用装置(3,18)形成为电导体环装置(18),特别是电线圈装置(18)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,至少一个磁场生成设备(2)和/或至少一个磁场相互作用装置(3,18)形成为永磁体装置(2,3)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的、特别是根据权利要求4所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,提供多个永磁体装置(2,3),所述永磁体装置(2,3)特别地极性相对地相继地依次布置和/或特别地沿封闭的环线布置,优选地沿圆形线布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,提供多个压电元件装置(4),所述压电元件装置(4)特别地沿封闭的环线布置,优选地沿圆形线布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,所述时变的磁场的变化,特别是磁场的运动,优选地磁场的旋转和/或周期改变,通过特别是所述至少一个磁场生成设备(2)的机械运动(5)产生。
8.根据前述权利要求中任一项所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,至少一个磁场相互作用装置(3,18)与至少两个压电元件装置(4)、特别是多个压电元件装置(4)相关联,并且特别优选地单个磁场相互作用装置(3,18)与一组压电元件装置(4)相关联。
9.根据前述权利要求中任一项所述的能量生产设备(1,10,11,12),其特征在于,在至少一个磁场相互作用装置(3,18)的至少一个区域和至少一个压电元件装置(4)之间的抗拉的连接。
10.一种用于通过使用至少一个压电元件装置(4)产生电能的方法,其特征在于,至少一个压电元件装置(4)通过时变磁场的作用变形,其中磁场优选地通过机械运动(5)在时间上改变。
【专利摘要】本发明涉及具有多个磁场生成设备(2)、多个磁场相互作用装置(3、18)以及多个压电元件装置(4)的能量生成设备(1、10、11、12)。在此,磁场生成装置(2)形成并设置为使得由其产生的磁场在时间上改变。
【IPC分类】H02N2-18
【公开号】CN104620496
【申请号】CN201380045676
【发明人】V.克莱帕
【申请人】Gsi亥姆霍兹重离子研究中心有限责任公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年7月11日
【公告号】DE102012106376A1, EP2873150A1, US20150180375, WO2014012845A1
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