[发明专利]电能生成器

说明书

技术领域

[0001]本发明公开了一种用于从运动质量体收集机械能并将所收集 的机械能转化为可用电能的设备。该设备允许捕集从运动如人的步行活 动中赋予该设备的机械能，并将所捕集的机械能转化为电能。该设备可 被用于向多种电子设备提供电力。

背景技术

[0002]机械能包括很多种形式的能量，这些能量形式包括但不限于 动能。由于人和动物的物理过程，机械能显现在它们的身体中。这样的 物理过程包括主动身体运动。主动身体运动中的一种为步行过程。步行 活动包括跨步、行走、跑步、攀登、跳跃以及类似的活动。其它主动身 体运动包括抓握、伸手、颤抖、摇摆、伸展等。所有的主动身体运动显 现为具有质量的身体部分的运动，使得所有的主动肌动活动产生动能。 而且，主动肌动活动可将动能赋予与运动的身体接合的周边质量体。

[0003]有时期望将机械能转化为电能。一个实例为，当质量体的动 能使磁场相对于导电线圈运动从而将该质量体的动能通过电磁感应作用 转化为电能时动能向电能的转化。

[0004]用于将由于人的物理过程而产生的、显现在身体和与人身体 接合的周边质量体中的动能转化为电能的设备发展得不好。因此，期望 提供一种用于收集主动肌动活动所赋予的动能并将所收集的机械能转化 成电能的设备。

发明内容

[0005]本发明提供了一种电能生成器，其包括：具有纵向轴线的壳 体，其具有内腔、内腔表面和外表面；导电材料，其围绕所述壳体的所 述外表面的至少一部分接合并且沿着所述纵向轴线的至少一部分延伸； 定位在所述壳体内的电磁活性质量体，其能沿着所述纵向轴线的至少一 部分往复运动并且限制在所述壳体内以基本上防止所述电磁活性质量体 在所述壳体内的非往复式运动；具有第一端和第二端的第一弹簧，其中 一端与所述壳体接合并且一端与所述电磁活性质量体接合；以及具有第 一端和第二端的第二弹簧，其中一端与所述壳体接合并且一端与所述电 磁活性质量体接合。

[0006]根据其它实施例，本发明还提供了一种机械能收集器，其包 括：具有纵向轴线的壳体；导电材料，其围绕所述壳体的外表面的至少 一部分接合并且沿着所述纵向轴线的至少一部分延伸；定位在所述壳体 内的电磁活性质量体，所述质量体能沿着所述纵向轴线的至少一部分往 复运动；具有第一端和第二端的第一弹簧，其中一端与所述壳体接合并 且一端与所述电磁活性质量体接合；具有第一端和第二端的第二弹簧， 其中一端与所述壳体接合并且一端与所述电磁活性质量体接合；以及减 轻壳体内所述电磁活性质量体的运动延迟的装置(或称手段)。

[0007]根据进一步的实施例，本发明还提供了一种电能生成器，其 包括：具有纵向轴线的壳体，其具有内腔、内腔表面和外表面；导电材 料，其围绕所述壳体的所述外表面的至少一部分接合并且沿着所述纵向 轴线的至少一部分延伸；定位在所述壳体内的电磁活性质量体，其能沿 着所述纵向轴线的至少一部分往复运动；具有第一端和第二端的第一弹 簧，其中所述第一弹簧的第一端和第二端之一与所述电磁活性质量体接 合；以及具有第一端和第二端的第二弹簧，其中所述第二弹簧的第一端 和第二端之一与所述电磁活性质量体接合；以及至少一个弹簧形变调节 器，其与所述壳体和所述弹簧中的至少一个接合。

[0008]本发明还提供了一种可穿戴或可携带的物品，其包括包、附 接于所述包的带子、以及与所述包接合的电能生成器。根据说明性实施 例，背包包括包、附接于所述包的带子和可选地，附接于所述包的框架； 以及(i)定位在所述包内，(ii)与所述包接合，(iii)如有框架，则与 所述框架接合的电能生成器，或者它们的组合。

附图说明

[0009]图1是电能生成器的一个说明性实施例的透视图。

[0010]图2是电能生成器的另一个说明性实施例的透视图。

具体实施方式

[0011]由于不同的主动肌动活动，动能显现在动物和人的身体中。 主动肌动活动包括，例如步行过程、腿部运动、臂部运动、头部运动、 躯干运动等。动能也显现在被人或动物移动的、处于运输过程中的物体 或质量体中。一些主动肌动活动如人的行走步行，是具有可预测的频率 或周期性的节奏性活动。在人的行走步行的情形中，可预测的频率为大 约2Hz。