[实用新型]一种微能量采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微能量采集装置，属于为低功耗电子系统供电的微能量采集技术领域。

背景技术

目前，小型电子设备的无线化为其使用提供了相当的便利，但由于电池容量的限制，需要频繁充电或更换电池，以实现长期使用。这样的使用方式，既带来使用成本的提升，同时大量的电池使用也可能导致严峻的环境问题。而目前市场上或已公布的专利技术，所提供的微型发电装置来采集能量，实现微低功耗电子系统的自供电的产品，普遍存在着按压力度大，按压时产生的声音较大的问题，给用户的使用体验较差。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种微能量采集装置。

一种微能量采集装置，包括发电组件和驱动组件；发电组件包括可自由自由旋转的永磁体、空心线圈、塑料支撑架；可自由旋转的永磁体可以是球形永磁体或圆柱形永磁体；所述的空心线圈可以是矩形空心线圈或圆柱形空心线圈；塑料支撑架包括上塑料支撑架和下塑料支撑架；可自由旋转的永磁体装于上塑料支撑架和下塑料支撑架之间，其与上、下塑料支撑架之间有微小的间隙且可以自由旋转，但不可脱离上下塑料支撑架所形成的空间；空心线圈装于可自由旋转的永磁体外侧，完全包裹可自由旋转的永磁体，空心线圈通过上、下塑料支撑架来固定，并通过塑料支撑架来保证空心线圈和可自由旋转的永磁体不会接触。

驱动组件包括第一驱动永磁体、第二驱动永磁体和永磁体支撑架；2块驱动永磁体分别固定于永磁体支撑架的两侧，其极性相对，即N对N，或S对S均可；驱动组件的永磁体可安装于发电组件的左右两侧，也可安装于发电组件的上下两侧，均可正常工作；上下两块永磁体，或左右两块永磁体最佳的可预留一定量的错位，错位的大小根据发电组件内部的旋转永磁体的直径来定。

工作时将驱动组件的两块驱动永磁体置于发电组件的两侧，当驱动组件和发电组件发生相对运动时，确保发电组件中的可自由旋转的永磁体轮流接近第一驱动永磁体、第二驱动永磁体。

两块驱动永磁体具体安装位置视使用环境、所采集能量的原始工作方式而定。

发电组件包括可自由旋转的永磁体、空心线圈、上塑料支撑架和下塑料支撑架；可自由旋转的永磁体11是球形永磁体，也可以是圆柱形永磁体；空心线圈是矩形空心线圈，也可以是圆柱形空心线圈。

可自由旋转的永磁体装于上塑料支撑架和下塑料支撑架之间，与上塑料支撑架、下塑料支撑架之间有微小的间隙以保证其可以自由旋转，但不可脱离上下塑料支撑架所固定的空间。

空心线圈装于可自由旋转的永磁体外侧，完全包裹可自由旋转的永磁体，空心线圈通过上、下塑料支撑架来固定，并通过塑料支撑架来保证空心线圈和可自由旋转的永磁体不会接触。

一种微能量采集方法，含有以下步骤；

利用通过空心线圈的磁通量方向发生反转突变，产生感应电流来实现微能量的采集；

通过突然反转空心线圈内部的可自由旋转的永磁体的磁极方向来实现通过空心线圈磁通量方向的反转突变；

改变微能量采集装置中的发电组件和驱动组件的相对位置来实现可自由旋转的永磁体的磁极方向的反转；

固定发电组件或驱动组件中的一个，使发电组件内部的可自由旋转永磁体处于至少两块驱动永磁体之间，

然后通过外界的动力来推动另一个未固定的组件，改变两个组件之间的相对位置，从而改变至少两块驱动永磁体与可自由旋转永磁体之间磁力的大小，来驱动可自由旋转的永磁体旋转，改变线圈内部磁通量的方向，将机械能转换为电能。

当两个驱动永磁体处于初始位置时，可自由旋转永磁体与第一驱动永磁体距离较近，两者之间为吸力，磁力较大；与第二驱动永磁距离较远，两者之间为斥力，磁力较小；可自由旋转的永磁体与第一驱动永磁体之间的吸力为主要作用力。

当驱动组件在外力的推动下与发电组件的相对位置发生改变时，第二驱动永磁体逐渐向可自由旋转永磁体靠近，两者之间的斥力变大；可自由旋转永磁体与第一驱动永磁体之间的距离变大，两者之间的吸力变小；此时，可自由旋转的永磁体因受力发生改变而发生突然旋转，变成与第二驱动永磁体相吸，与第一驱动永磁体相斥；可自由旋转永磁体的磁极方向发生反转，即通过空心线圈的磁通量方向发生反转，即由N-S(S-N)变为S-N(N-S)，空心线圈即可输出电能，实现机械能到电能的转化。