一种变压器振动能量收集装置以及变压器设备的制作方法

本申请涉及传感器设备，特别是涉及一种变压器振动能量收集装置以及变压器设备。

背景技术：

1、半导体器件的发展促进了各种微型传感器的研发，这些传感器能耗低、体积小，被广泛的应用在工程建设、智能家居、医疗设备以及交通通信设备等领域中。在电力行业中，微型传感器也起着至关重要的作用，例如变压器中的温度传感器、发电机组中的转速传感器等。通常这类传感器被安置在机器内，由于机器拆卸相对复杂，对人们来说不太容易直接接触到传感器本身，因此微型传感器的稳定供电至关重要。

2、通常传感器的耗能极低，传统的电池以及有线电源供电均存在一定的缺陷，对于传统电池而言，供电具有使用寿命有限、尺寸与质量相对较大、化学材料泄漏造成污染等问题，而有线电源也存在着布线安全等问题。振动能量收集是一种利用物体振动产生的能量的技术。它可以通过将振动能量转换为电能或其他形式的能量来实现能量收集和利用。这种技术可以应用于许多领域，如可穿戴设备、无线传感器网络、智能建筑和医疗设备等。振动能量收集的关键是设计高效的能量转换器和储能装置，以最大程度地捕获和存储振动能量。随着技术的不断发展，振动能量收集将成为一种重要的可再生能源技术，为人们的生活和工作提供更多便利和可持续的能源来源。

3、相关技术中，在针对传感器内部的供能问题的处理中，存在将振动能量收集的技术进行结合的处理。

4、然而，上述的变压器装置，存在如下的技术问题：

5、常规的传感器结构难以高效地对振动能量进行收集转化，导致供能效果较差。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对常规的传感器结构难以高效地对振动能量进行收集转化，导致供能效果较差的问题，提供能够降低变压器的供能结构的布线复杂度，从而提高变压器结构稳定性的一种变压器振动能量收集装置。

2、第一方面，本申请公开了一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述变压器振动能量收集装置包括：

3、主体外壳，所述主体外壳用于承载内部器件，所述主体外壳中设有中心轴体；

4、第一固定永磁体，所述第一固定永磁体固定于所述主体外壳上，且设于所述中心轴体的一侧；

5、第二固定永磁体，所述第二固定永磁体固定于所述主体外壳上，且设于所述中心轴体的另一侧；

6、运动永磁体，所述运动永磁体套设于所述中心轴体上，且设于所述第一固定永磁体以及所述第二固定永磁体之间，所述运动永磁体用于在装置振动中进行位移，并产生运动的磁场；

7、线圈，所述线圈绕设于所述主体外壳，所述线圈用于响应于所述运动永磁体形成的运动的磁场产生感应电流。

8、在其中一个实施例中，所述装置还包括磁体固定支架，所述磁体固定支架设于所述主体外壳的两端，所述磁体固定支架用于固定所述第一固定永磁体以及所述第二固定永磁体。

9、在其中一个实施例中，所述磁体固定支架、所述第一固定永磁体以及所述第二固定永磁体均设于所述主体外壳的内部。

10、在其中一个实施例中，所述装置还包括：输出模块，所述输出模块与所述线圈连接，用于收集并输出所述线圈中产生的感应电流。

11、在其中一个实施例中，所述输出模块包括，整流处理单元，所述整流处理单元用于实现将所述感应电流由交流电转换为直流电的处理。

12、在其中一个实施例中，所述输出模块包括，滤波处理单元，所述滤波处理单元用于实现将所述感应电流中的脉冲噪声滤除的处理。

13、在其中一个实施例中，所述输出模块包括，直流稳压处理单元，所述直流稳压处理单元用于实现将所述感应电流调节至预设电压进行恒压输出的处理。

14、在其中一个实施例中，所述第一固定永磁体、所述第二固定永磁体以及所述运动永磁体由钕铁硼材料制得。

15、在其中一个实施例中，所述第一固定永磁体以及所述第二固定永磁体与所述磁体固定支架之间可拆卸连接。

16、第二方面，本申请公开了一种变压器设备，所述变压器设备包括如第一方面中任意一项实施例所述的一种变压器振动能量收集装置。

17、上述一种变压器振动能量收集装置，通过权利要求中的技术特征进行推导，能够达到对应背景技术中的技术问题的如下有益效果：

18、本申请提供的一种变压器振动能量收集装置，包括主体外壳、第一固定永磁体、第二固定永磁体、运动永磁体以及线圈，通过将运动永磁体套设在主体外壳内部的中心轴体上，使得运动永磁体得以沿中心轴体的轴向方向进行位移运动。由于第一固定永磁体以及第二固定永磁体分别设置在运动永磁体的两侧，且固定设置，从而在装置受到撞击，运动永磁体发生位移时，得以通过第一固定永磁体以及第二固定永磁体的磁力对运动永磁体的运动进行约束和控制，从而使得运动永磁体得以在中心轴体上进行往复运动，在往复运动中主体外壳上固定的线圈对移动的磁场进行切割磁感线，从而在线圈中产生感应电流，通过产生的感应电流对变压器的内部器件进行供能。在实施中，有助于通过振动能量收集装置，降低在变压器内设置有源器件的需求，从而降低变压器内部的结构复杂度。

技术特征：

1.一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述变压器振动能量收集装置包括：

2.根据权利要求1所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述装置还包括磁体固定支架(6)，所述磁体固定支架(6)设于所述主体外壳(1)的两端，所述磁体固定支架(6)用于固定所述第一固定永磁体(2)以及所述第二固定永磁体(3)。

3.根据权利要求2所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述磁体固定支架(6)、所述第一固定永磁体(2)以及所述第二固定永磁体(3)均设于所述主体外壳(1)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述装置还包括：输出模块(7)，所述输出模块(7)与所述线圈(5)连接，用于收集并输出所述线圈(5)中产生的感应电流。

5.根据权利要求4所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述输出模块(7)包括，整流处理单元(701)，所述整流处理单元(701)用于实现将所述感应电流由交流电转换为直流电的处理。

6.根据权利要求4所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述输出模块(7)包括，滤波处理单元(702)，所述滤波处理单元(702)用于实现将所述感应电流中的脉冲噪声滤除的处理。

7.根据权利要求4所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述输出模块(7)包括，直流稳压处理单元(703)，所述直流稳压处理单元(703)用于实现将所述感应电流调节至预设电压进行恒压输出的处理。

8.根据权利要求1所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述第一固定永磁体(2)、所述第二固定永磁体(3)以及所述运动永磁体(4)由钕铁硼材料制得。

9.根据权利要求2所述的一种变压器振动能量收集装置，其特征在于，所述第一固定永磁体(2)以及所述第二固定永磁体(3)与所述磁体固定支架(6)之间可拆卸连接。

10.一种变压器设备，其特征在于，所述变压器设备包括如权利要求1至9中任意一项所述的一种变压器振动能量收集装置。

技术总结
本申请传感器设备技术领域，特别是涉及一种变压器振动能量收集装置以及变压器设备，包括：主体外壳，主体外壳用于承载内部器件，主体外壳中设有中心轴体；第一固定永磁体，第一固定永磁体固定于主体外壳上，且设于中心轴体的一侧；第二固定永磁体，第二固定永磁体固定于主体外壳上，且设于中心轴体的另一侧；运动永磁体，运动永磁体套设于中心轴体上，且设于第一固定永磁体以及第二固定永磁体之间，运动永磁体用于在装置振动中进行位移，并产生运动的磁场；线圈，线圈绕设于主体外壳，线圈用于响应于运动永磁体形成的运动的磁场产生感应电流。本方案能够提高变压器结构稳定性。

技术研发人员：李喆,刘国伟,黄万杰,邓浩,黄湛华,马楠,孙淑霞
受保护的技术使用者：深圳供电局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7