一种磁电振动发电机的制作方法

本发明涉及一种发电机技术，尤其涉及一种磁电振动发电机。

背景技术：

现有的磁电发电机是通过惯性体按特定类型的规律振动使感应的线圈的磁通量变化产生感应电流。但是现实中某些振动场合下惯性体的振动是不规则的，目前缺乏一种可将环境中的振动能量转化为电能并进行持续供给的微型发电机设备。另外，一些现实场合中，需要安装微型的供电设备对小型设备进行供电，比如对车辆轮胎进行胎压检测时，需要安装小型的无线传感器，这些无线传感线一般需要钮扣电池进行供电。但是钮扣电池供电时间较短，需要经常更换，增加了车辆维护成本，给用户带来不便。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种磁电振动发电机，可将密闭环境中的振动能量转发为电能，从而在密闭环境中提供可持续的独立供电电源，以对小型电子设备进行持续供电。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁电振动发电机，包括发电机机壳、感应线圈及磁珠，发电机机壳固定安装在密闭振动物体上，发电机机壳的内部设有容置腔，磁珠放置在容置腔内，磁珠的横截面积小于容置腔的横截面积以使磁珠在容置腔内移动；发电机机壳的外表面设有线圈凹槽，线圈凹槽的数量与感应线圈的数量相等，感应线圈对应环绕设置在线圈凹槽内，感应线圈引出有两个电源端；磁珠用于当振动物体振动时在容置腔内跟随振动并产生出变化的电磁场。感应线圈用于当磁珠振动产生变化的电磁场时感应产生出交流电，并经电源端输出电压。

作为上述方案的改进，发电机机壳由非电磁导性材料制成。

作为上述方案的改进，当感应线圈有两个或以上时，感应线圈之间的同名端连接，其余两端为所述电源端。

作为上述方案的改进，发电机机壳的外表面还设有细条形凹槽。

作为上述方案的改进，磁珠为永久铷铁硼磁体。

作为上述方案的改进，磁珠为圆球状，容置腔为圆筒状容置腔。

作为上述方案的改进，圆筒状容置腔内设有v型槽。

作为上述方案的改进，发电机机壳的尺寸为底面直径为8mm，长度为31mm。

作为上述方案的改进，本发明磁电振动发电机还包括储能电容，储能电容的两端分别与两个电源端通过整流电路连接。

实施本发明的有益效果在于：

实施本发明磁电振动发电机，可将密闭环境中的振动能量转发为电能，从而在密闭环境中提供可持续的独立供电电源，以对小型电子设备进行持续供电。

具体来说，首先，发电机机壳固定安装在振动物体上，发电机机壳的内部设有容置腔，容置腔内放置有磁珠，由于磁珠的横截面积小于容置腔的横截面积，因此当振动物体发生振动时，磁珠会跟随振动物体在容置腔内振动，从而产生的磁场。第二，发电机机壳的外表面设有线圈凹槽，线圈凹槽的数量与感应线圈的数量相等，感应线圈对应环绕设置在线圈凹槽内，感应线圈引出有两个电源端，当磁珠在容置腔内振动并产生出变化的电磁场；导致感应线圈的磁通量发生变化，从而感应产生出感应电流，感应电压经电源端输出。经过上述两个过程，本发明磁电振动发电机将振动物体的振动能量转化电能，从而充分利用了振动能量。

附图说明

图1是本发明磁电振动发电机实施例的结构示意图；

图2是本发明磁电振动发电机实施例的发电机机壳的结构示意图；

图3是本发明磁电振动发电机实施例的发电机机壳的截面图；

图4是本发明磁电振动发电机实施例的发电机机壳截面的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

图1是本发明磁电振动发电机实施例的结构示意图。图2是本发明磁电振动发电机实施例的发电机机壳的结构示意图。本发明磁电振动发电机包括发电机机壳1、感应线圈2及磁珠3，发电机机壳固定安装在密闭振动物体上，发电机机壳的内部设有容置腔11，磁珠3放置在容置腔11内，磁珠3的横截面积小于容置腔11的横截面积以使磁珠3在容置腔11内移动；发电机机壳1的外表面设有线圈凹槽12，线圈凹槽的数量与感应线圈的数量相等，在本实施例中线圈凹槽及感应线圈的数量均为3个。感应线圈2对应环绕设置在线圈凹槽12内，感应线圈2引出有两个电源端21。

磁珠3用于当振动物体振动时在容置腔内跟随振动并产生出变化的电磁场。感应线圈2用于当磁珠振动产生变化的电磁场时感应产生出交流电，并经电源端输出电压。

实施本发明磁电振动发电机，可将密闭环境中的振动能量转发为电能，从而在密闭环境中提供可持续的独立供电电源，以对小型电子设备进行持续供电。

具体来说，首先，发电机机壳1固定安装在振动物体上，发电机机壳的内部设有容置腔11，容置腔11内放置有磁珠3，由于磁珠的横截面积小于容置腔的横截面积，因此当振动物体发生振动时，磁珠会跟随振动物体在容置腔内振动，从而产生的磁场。第二，发电机机壳的外表面设有线圈凹槽12，线圈凹槽的数量与感应线圈的数量相等，感应线圈2对应环绕设置在线圈凹槽12内，感应线圈引出有两个电源端21，当磁珠在容置腔内振动并产生出变化的电磁场；导致感应线圈的磁通量发生变化，从而感应产生出感应电流，感应电流经电源端输出。经过上述两个过程，本发明磁电振动发电机将振动物体的振动能量转化电能，从而充分利用了振动能量。

需要说明的是，本发明磁电振动发电机的一个重要的技术优点是可应用在密闭环境中，比如安装在密闭的车辆轮胎内部。在车辆运行时，通过本发明磁电振动发电机将轮胎转动、颠簸等情况下产生的振动能量转化为电能，以供同样安装在轮胎内部用于检测车辆轮胎胎压的无线传感器使用。

发电机机壳由非电磁导性材料制成。

非金属材料制造的发电机机壳，可以减少对感应线圈的电磁干扰，提高磁珠的振动能量转化为电能的效率。

当感应线圈有两个或以上时，感应线圈之间的同名端连接，其余两端为所述电源端。

通过将感应线圈之间的同名端依次连接，将剩余两端作为电源端，可有效提高输出电压大小。

发电机机壳1的外表面还设有细条形凹槽13。

在发电机机壳1的外表面设置细条形凹槽13后，可将感应线圈之间的连接线路布置在细条形凹槽13内，从而保护线路和简化线路布置工作。

磁珠为永久铷铁硼磁体。

永久铷铁硼磁体可长久保持磁性，无需经常替换。

磁珠为圆球状，容置腔为圆筒状容置腔。

圆球状的磁珠配合圆筒状容置腔，有效较少磁珠与容置腔之间的摩擦力，从而减少因磁珠与容置腔相互摩擦而损耗了振动能量，使得大部分的振动能量都能转化为电能。

圆筒状容置腔内设有v型槽14。

图3是发电机机壳1的截面图，图4是图3中a部分的局部放大图。图3显示了圆筒状容置腔内设有4条v型槽，且v型槽的走向与细条形凹槽13相同，v型槽可对磁珠的移动方向起到一定的限定作用。图4显示了v型槽的形状特点，该特点可有效减少磁珠在容置腔11里沿着v型槽移动时受到的空气阻尼。

发电机机壳的底面直径为8mm，长度为31mm。

发电机机壳尺寸较小，方便安装在各种振动物体上，比如对车辆轮胎的胎压进行检测的装置中，包含了无线传感器等小型检测设备，这些设备需要持续有效的供电，通过将本发明磁电振动发电机安装在无线传感器这类需要持续供电的小型电子设备上，解决供电问题。

本发明磁电振动发电机还包括储能电容，储能电容的两端分别与两个电源端通过整流电路连接。

由于振动物体的振动能量无法转化出持续稳定的交流电，因此，在发生振动能量时，可将转化的电能存储在储能电容中，待有需要的时候再使用储能电容的电能进行供电。

另外，本发明磁电振动发电机还可包括整流桥及滤波储能电容。感应线圈引出的两个电源端分别与整流桥的第一输入端及第二输入端连接，整流桥的输出端与滤波储能电容连接。

整流桥及滤波储能电容用于对电源端输出的电流进行整流处理及滤波处理，进而输出稳定的直流电供电子设备使用，同时滤波储能电容也能起到储能作用。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。