本發明專利技術公開了一種發電裝置，包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈；其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵。鐵芯為“E”型磁路。線圈繞在“E”型鐵芯的中間端上。將“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合，通過“C”型磁鐵的運動來控制“E”型磁路的通斷。利用電磁感應構成交錯咬合式磁發電結構。本發明專利技術克服了以發電機為代表的眾多磁發電裝置結構復雜、體積較大的缺點，能夠將短行程平動的機械能轉換為電能，無污染，特別適合微能量收集領域的應用場合，如開關、按鍵、振動環境等，也是微功率無線傳感網絡理想的能源解決方案之一。其適應范圍廣，成本低，體積小，無污染，結構簡單。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種磁發電裝置，特別涉及一種交錯咬合式磁發電裝置。
技術介紹
目前已有的磁發電裝置有多種，其中最為常用的就是發電機。但以發電機為代表的磁發電裝置體積較大，不適用于對體積限制嚴格的環境條件，且以發電機為代表的磁發電裝置將機械能轉換為電能時，要求機械能必須是轉動的形式。這就使得在一些條件下，以發電機為代表的磁發電裝置并不適用。在國家大力倡導節能環保之下，能量收集領域出現了很多特殊的微型發電裝置的需求，這往往是傳統的以發電機為代表的磁發電裝置難以滿足的。新興的物聯網行業中，如果采用傳統的電池電源則會引起維護成本高、污染嚴重等問題，微功率無線傳感網絡的電源問題也成為了阻礙物聯網普及的瓶頸問題。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種微型交錯咬合式磁發電裝置，能夠將短行程平動的機械能轉換為電能，特別適用于短行程平動環境，其適應范圍廣，成本低。 為解決上述問題，本專利技術采用如下技術方案包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈； 其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵。鐵芯一端繞回至原有未引出端不連接，并形成兩個分支與未引出端朝同一方向，構成“E”型磁路。線圈繞在 “E”型鐵芯的的中間引出端上。將前面得到的“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合，通過“C” 型磁鐵的運動來控制“E”型磁路的通斷。利用電磁感應構成交錯咬合式磁發電結構。進一步地，所述交錯咬合式磁發電裝置其中“C”型磁鐵或“E”型磁路可接一彈性>J-U ρ α裝直。進一步地，所述彈性裝置可以為彈簧或者彈片。進一步地，所述“C”型磁鐵的構成連接方式為永磁體端面接觸軟磁材料端的側面。本專利技術的交錯咬合式磁發電裝置，由于克服了以發電機為代表的眾多磁發電裝置結構復雜、體積較大的缺點，能夠將短行程平動的機械能轉換為電能，無污染，特別適合微能量收集領域的應用場合，如開關、按鍵、振動環境等，也是微功率無線傳感網絡理想的能源解決方案之一。其適應范圍廣，成本低，體積小，無污染，結構簡單。附圖說明圖I為本專利技術交錯咬合式磁發電裝置第一實施例示意圖2為第二實施例發電狀態示意圖3為本專利技術交錯咬合式磁發電裝置立體圖；具體實施方式本實施例中，參照圖1，本專利技術交錯咬合式磁發電裝置，包括永磁體4、軟磁材料3、3CN 102938600 A書明說2/2頁鐵芯2、彈簧5和線圈I ;永磁體4兩端接有軟磁材料3，注意永磁體4和軟磁材料3的接觸方式為永磁體4端面接觸軟磁材料3端的側面，這比軟磁材料3端面接觸永磁體4端的側面的磁化效果更好。永磁體4將兩端的軟磁材料3磁化，相當于將永磁體4的兩極引導向同一個面，構成一個“C”形磁鐵。鐵芯2 —端朝向“C”形磁鐵，另一端用導磁材料引出，并分開成兩端，繞回朝向“C”形磁鐵，構成“E”形磁路。使“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯放置， 通過“C”型磁鐵的運動來控制“E”型磁路的通斷。當間隙較小，磁力足夠時，可以認為“C” 型磁鐵和“E”型磁路的相對位置只有兩端吸附兩種狀態。在當前的狀態下，“C”形磁鐵吸附在上端，上半部分磁路導通，下端由于空氣間隙磁阻較大，可視為磁路阻斷，絕大部分磁力線從上半部分磁路中通過，線圈I中的磁場方向如圖中箭頭所示。圖2為“C”型磁鐵被彈簧向下牽引與“E”型磁路導通是的狀態，從圖中看到，由于力的作用，此時“C”形磁鐵向下運動并吸附在下端，上半部分“C”型磁鐵和鐵芯2間出現空隙，磁阻較大，可視為阻斷，下半部分磁化的軟磁材料3吸附鐵芯2，磁路導通。絕大部分磁力線從下半部分磁路中通過，線圈I中的磁場方向如圖中箭頭所示。可見此時線圈中磁場強度與圖I相同，磁場方向相反，考慮線圈I的圈數和截面積，可知引起了一個較大的磁通量的變化，由此在線圈I中產生電能，可向外輸出至儲能設備，或經過整流穩壓后提供給相關微功率設備。若具備彈性裝置5，此時發生作用。彈性設備5的彈性力作用在“C”型磁鐵上，使“C”型磁鐵與被吸附的鐵芯2端分離，在彈性力的作用下回到圖I中的狀態。類似于由圖I到圖2 的過程，這個恢復過程又會引起線圈I中一個較大的磁通的變化，可再次向外提供電能。和沒有彈性裝置5相比，相當于發電效率提高了 I倍。同時，原本的兩端吸附的兩個穩定態變為只有一個穩定態。當沒有彈性裝置5時，發電裝置為撥碼模式；當具備彈性裝置5時，發電裝置為琴鍵模式，可根據具體的需求選用。彈性裝置5可以作用在永磁體4 與軟磁材料5組成的“C”型磁鐵上，也可以作用在鐵芯上2，使兩者構成包含吸附狀態的相對運動即可。圖3是本專利技術對應的一種立體圖。可以看到鐵芯2的遠端引出，從后側繞過線圈 I接近鐵芯2近端，并在鐵芯2近端附近分岔為兩端，分置在鐵芯2近端的上、下兩側，構成結構上的“E”型磁路。線圈I繞在中間的分支上。永磁體的磁化方向為上下向，端面接觸軟磁材料(3)端的側面，將兩端的軟磁材料(3)磁化，相當于將永磁體的兩極引導向同一個面，構成一個“C”形磁鐵。“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯放置，通過“C”型磁鐵的上下運動來控制“E”型磁路的通斷。圖中“C”型磁鐵處于吸附下端的狀態，絕大部分磁力線從鐵芯 2分岔的下端通過。如果“C”型鐵芯由于力的作用吸附在上端，絕大部分磁力線就會從鐵芯2分岔的上端通過，線圈I中的磁通就會反向。圖中沒有涉及彈性裝置5。彈性裝置5可以是彈簧，也可以是卡在外殼上的彈片，也可以是其他彈性設備。彈性裝置5的彈性力要適中，如果太小，則不能使相吸附的軟磁材料3與鐵芯2端分離，如果太大，則會要求過大的發電作用力，影響發電體驗和發電效果。理想的彈性裝置5其彈性力比軟磁材料3與鐵芯2 的吸附力稍大即可。“E”型鐵芯2和“C”型磁鐵的間隙要適當，間隙過大，則可能會出現兩者不吸附的中間態，間隙過小，則影響發電體驗，甚至引起兩端都相互吸附的變形。6-1、6-2 為固定線圈用的擋板。以上已將本專利技術做一詳細說明，以上所述，僅為本專利技術之較佳實施例而已，當不能限定本專利技術實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本專利技術涵蓋范圍內。權利要求1.一種交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈，其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵；鐵芯一端繞回至原有未引出端不連接，并形成兩個分支與未引出端朝同一方向，構成“E”型磁路，線圈繞在 “E”型鐵芯的中間引出端上，“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合形成發電裝置。2.根據權利要求I所述的交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于所述的“C”型磁鐵或 “E”型磁路通過彈性裝置相對運動。3.根據權利要求2所述的交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于所述彈性裝置為彈簧或彈片。4.根據權利要求I所述的交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于所述的“C”型磁鐵的構成連接方式為永磁體端面接觸軟磁材料端的側面。5.根據權利要求I所述的交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于所述的“C”型磁鐵或 “E”型磁路交錯咬合。6.根據權利要求5所述的交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于所述的“C”型磁鐵或 “E”型磁路交錯咬合間隙適當。全文摘要本專利技術公開了一種發電裝置，包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈；其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵。鐵芯為“E”型磁路。線圈繞在“E”型鐵芯的中間端上。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于：包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈，其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵；鐵芯一端繞回至原有未引出端不連接，并形成兩個分支與未引出端朝同一方向，構成“E”型磁路，線圈繞在“E”型鐵芯的中間引出端上，“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合形成發電裝置。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：程小科，吳晶，許一飛，
申請(專利權)人：武漢領普科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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