[发明专利]用于交突变磁场能量的收集和转换的方法及其实现装置

权利要求书

1.一种磁场能量收集和转换的方法，包括以下步骤：

(1)产生具有南北极性交变区域的磁场；

(2)在所述磁场的南北极性交变区域产生交变的电势；

(3)进入所述磁场的南北极性交变区域，在一个磁场极性下将当前所产生的电势能和磁场能进行收集，在下一个相反的磁场极性下，将当前所产生的电势能和磁场能与在上一个磁场极性下所收集的能量共同输出；

(4)储存或使用所述输出的能量。

2.一种实现磁场能量收集和转换的方法的装置，包括：

磁场源产生装置，用于产生具有南北极性交变区域的磁场；

能量收集单元，用于与所述磁场源产生装置所产生的磁场发生相对运动，并在所述磁场的南北极性交变区域产生交变的电势；

能量转换单元，用于实现在一个磁场极性下将所述能量收集单元当前所产生的电势能和磁场能进行收集，并在下一个相反的磁场极性下将所述能量收集单元当前所产生的电势能和磁场能以及在上一个磁场极性下收集的能量输出；

储能单元和/或负载，用于接收所述能量转换单元输出的能量。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述能量收集单元设置在所述磁场源产生装置的下方，所述能量收集单元在磁场垂直面的投影宽度，小于所述交变磁场区域的宽度且大于所述交变磁场区域的宽度的1/3。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述交变磁场区域的宽度与所述能量收集单元在磁场垂直面的投影宽度之比为1.1～1.6。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述能量转换单元与所述能量收集单元连接，所述能量转换单元包括：二极管以及与所述二极管串联的电容；其中，所述二极管导通方向与所述能量收集单元所产生的交变电势的一个方向一致，所述二极管截止方向与所述能量收集单元所产生的交变电势的另一个方向一致。

6.如权利要求2～5中任一所述的装置，其特征在于，所述磁场源产生装置由若干对永久磁钢或多组通电线圈组成，并在空间方向按南北极交替的顺序排列，所产生的磁场中形成若干个交变磁场区域。

7.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，

(a)所述能量收集单元由多个导体串联连接而成，且当导体与所述磁场发生切割磁力线的相对运动时，各个导体在所述磁场中产生的电势方向一致；或者，

(b)所述能量收集单元由多个线圈串联连接而成，而每个线圈由两个导体构成，当与所述磁场发生切割磁力线的相对运动时，每个线圈中的两个导体在所述磁场中产生的电势方向一致。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述(a)中，每个导体被同一槽内多根并联导体替代。

9.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，

(a)所述能量收集单元由多组导体串联连接而成，各组导体分别设置在所述磁场源产生装置下方的各个开口槽内，设置在同一槽内各导体并联且依次在圆周方向相差固定角度，设置在不同槽内的串联连接的导体在各自圆周方向上的位置相同；或者，

(b)所述能量收集单元由多组导体串联连接而成，各组导体均设置在所述磁场源产生装置下方，各组导体在运动方向上相差固定距离，每组内各导体在运动方向上相差固定距离，设置在不同组内的串联连接的导体在各自组内的位置相同。

10.如权利要求2～5中任一所述的装置，其特征在于，在将所述能量收集单元接入到所述能量转换单元并与所述储能单元连接后，再对偶连接一组相同的所述能量收集单元和所述能量转换单元。