[发明专利]一种谐振式永磁直线发电机

说明书

技术领域

本发明涉及磁体发电技术，更具体地，本发明涉及一种直线发电机、充电装置和一种电池。

背景技术

通常，诸如手机、便携式音视频播放器、数码相机、头灯等便携式电子设备均需要自身备有电池，以在离开外部电源时能够使用。该电池一般是镍镉、锂电等贵金属，成本高，回收困难，对环境造成不可逆转的损害。一般来说，在便携式电子设备上均设置充电用的连接器，通过该连接器连接外部电源或者外部充电器来对便携式电子设备进行充电，而不用取出电池。

对于便携式电子设备，通常使用工业电源作为外接供电电源，但是在户外、途中，难以利用工业电源对该设备进行充电，但可以使用干电池、水力、风力或者火力的发电装置。然而，这些设备的能量转换效率低，设备自身体积大，对于电压低于1伏特，在毫安级下无法收集，造成极大浪费。特别在当前消费电子的高频率使用情况中，便携式消费电子自身的电池远远不能提供足够的电能，以供用户使用，经常使得用户携带多块电池或者随处寻找充电器，影响了人们的通信或其它需要并且造成极大的浪费。

现有的小型发电装置还可以将旋转的动能转换为电能，采用旋转的方式使线圈切割磁力线在线圈中产生电动势来实现发电，这种传统的旋转运动发电方式应用在以人自身为原动力的各种便携式发电装置中，但其结构复杂、制造难度大，操作不便利、发电效率低，不利于低成本的大批量生产，难以作为小型发电设备在生活中广泛使用。

直线电动机是一种从普通异步电动机通过纵向分段剖开并且展开定子和转子而衍生出来的电动机，其工作原理是随着均匀的直线运动而不是旋转运动来产生磁场，在异步直线电动机中，感应线圈在电枢上产生电流，电流和感应磁场之间的相互作用产生电感应来发电。但这样的发电机的运动的方向性的精度要求高、实现复杂，所产生的电量较小，通常三四个小时所产生的电量不足以使用五分钟，在实际中应用难以发挥作用。

发明内容

为了避免现有技术中的上述各种缺陷，本发明提出一种直线谐振发电机和充电装置。

根据本发明的一个方面，提供一种谐振式永磁直线发电机的动子结构，包括永磁材料和包覆该永磁材料的非导磁材料，该永磁材料为通过非导磁材料间隔的两块或者多块的条状、块状或者椭圆块状，均匀的布置在非导磁材料中。

根据本发明的第二方面，提供一种谐振式永磁直线发电机的定子结构，包括隔磁外壳、定子铁芯、绕组和环氧树脂固封；定子铁芯、绕组和环氧树脂固封布置在隔磁外壳中的一侧，定子铁芯附在隔磁外壳的侧壁，绕组位于定子铁芯的内部，绕组的向外连接端位于定子铁芯的开口处，环氧树脂固封将绕组密封。

根据本发明的第三方面，提供一种谐振式永磁直线发电机，包括定子结构和动子结构，动子结构布置在定子结构的隔磁外壳中，位于隔磁外壳中相对于定子结构的另一侧，或者位于两个或者多个定子结构的中间；动子结构中的永磁体提供磁场，定子结构中的绕组在可变的磁场中产生感应电动势。

根据本发明的第四方面，提供一种谐振式永磁直线发电充电装置，包括谐振式永磁直线发电机和电子控制系统，所述发电机包括定子结构和动子结构，动子结构位于定子结构的隔磁外壳中，位于隔磁外壳中相对于定子结构的另一侧，或者位于两个或者多个定子结构的中间；动子结构中的永磁体提供磁场，定子结构中的绕组在可变的磁场中产生感应电动势；所述电子控制系统包括EMI模块，整流模块，倍压电路，稳压模块和超级电容电路。

根据本发明的第五方面，提供一种自充电电池，包括谐振式永磁直线发电机、电子控制系统和超级电容，其特征在于，所述发电机包括定子结构和动子结构，动子结构包括在定子结构的隔磁外壳中，位于隔磁外壳中相对于定子结构的另一侧，或者位于两个或者多个定子结构的中间；动子结构中的永磁体提供磁场，定子结构中的绕组在可变的磁场中产生感应电动势；所述电子控制系统包括EMI模块，整流模块，倍压电路和稳压模块；超级电容电路用于存储电荷来为电子设备供电。

本发明的发电、充电和电池装置使得人们能够行走、户外、车辆上就能对便携式电子设备进行充电，该设备设计简单、结构巧小、不但携带方便，免除了需要专门外接充电电源、浪费时间充电以及外出时应急充电的困扰，还实现了随时都能充电的可能。本发明的装置构建方便、使用节能、环保，更低碳。