[發明專利]用于產生電能的設備

無效

• 申請號: 200680053514.7
• 申請日: 2006-12-29
• 公開（公告）號: CN101390278A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: S·巴特洛格;J·波賽爾
• 申請（專利權）人: 因文特斯工程有限責任公司
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所
• 代理人: 嚴 慎

本發明涉及用于產生電能的設備，該設備包括通過搖動或振動彼此相對移動的至少一 個永磁體和至少一個感應線圈。諸如這樣的設備已經公開過許多次，例如，在WO?97/30308 或US?5,347,186中，并且具體地用于為僅偶爾需要電能或不能被持續供電的可移動器具或 裝置供電。所述設備包括線圈和永磁體，所述線圈包括位于在移動方向上的軸線，而所述 永磁體通過所述線圈前后移動。這些方案在相互作用的兩個部分的尺寸方面受限制，因為 線圈內徑控制永磁體的橫截面，其中管(tube)一方面作為用于線圈舌片的安裝件，并且 另一方面作為用于永磁體的滑動軸承，進一步減少線圈橫截面。

和相對于旋轉軸線的振蕩軸承相比，用于直線地前后振蕩的部分的滑動軸承更有問 題，因為需要更大的軸承面積，導致更大的摩擦面積，使得任何潤滑都更困難，等等。然 而，這些條件與線圈和永磁體之間的相互作用對于產能率來說同樣地是控制因素。這是因 為對移動的限制和差的關聯等不是造成產能率的幾個百分點的小損失，而是造成產能率的 大大減少，換句話說，該設備僅在最佳條件下產生可用量的能量。

這包括，永磁體的線圈被這樣設計，既使得它們盡可能地彼此匹配，通常可能在非常 長的時間的振蕩在共振范圍內，并且，如有可能，如果搖動或振動的激發頻率顯著改變， 則還包括匹配該改變的能力，以盡可能長地維持在共振范圍內，以及變更所產生能量的發 出(emission)的能力，因為當能量輸出增加時，振蕩被制動。

為了克服該問題，本發明現在提出在至少一對互相相對的永磁體的磁極面之間設置至 少一個線圈并且提供旋轉軸，線圈或永磁體對可以相對于所述旋轉軸相對另一個旋轉。連 同線圈在兩個永磁體的磁極面之間的設置、其中南極和北極互相相對并且圍繞旋轉軸線支 撐，很大程度上滿足了前面提到的條件。如果必要，可以使摩擦面積最小化并且可以更容 易地潤滑軸承。此外，可以將線圈磁極面之間的氣隙保持得盡可能小，因為不需要剩余空 隙(clearance)，而這對于直線滑動軸承來說是關鍵的。在磁極面之間振蕩的線圈和在線 圈的兩側振蕩的永磁體還確保線圈的旋轉可以以可能的最高速度移動通過磁場，并且確保 在反轉區域中保持小的損失。

為了實現緊湊的設計，一個優選實施方案提供了使線圈具有以與磁極面成直角的方式 延伸的線圈軸線。

在更優選實施方案中，借助于鐵磁部件，尤其是鐵帽，可以實現基本上封閉的磁通路 徑，在所述鐵磁部件上以一個在另一個之后的方式提供兩個不同極性的永磁體對。

在一個實施方案中，各個永磁體和的線圈可以具有大致相同的尺寸，這樣，當移動這 兩個部件中的一個時，磁場持續改變。

在其中具體地可以通過用手搖動產生電壓的一個優選實施方案中，永磁體對相對于旋 轉軸在回彈的終點擋板之間前后振蕩，其中該旋轉軸以與線圈軸線平行的方式延伸，并且 在這種情況下，還可以以一個在另一個之后的方式提供兩個或更多線圈，取決于弧的長度。

因為相對于軸線振蕩的線圈的電連接是無困難的，線圈也可以在回彈的終點擋板之間 前后振蕩。

另一個優選實施方案允許線圈相對于以與線圈軸線成直角的方式延伸的旋轉軸振蕩， 該優選實施方案可以有益地被用來通過搖動產生能量，其中該搖動是通過裝配到所述設備 的主體(body)的向前移動產生的。當然，通過移動永磁體對和通過將線圈安裝到殼體上， 反向(reversal)也是可能的。

線圈優選地被保持在具有側旋轉臂的旋轉體上，并且在兩個永磁體對之間振蕩，所述 永磁體對在弧上被設置為一個在另一個之后，從而導致緊湊設計。然而，在諸如這樣的實 施方案中也可以提供兩個線圈，該實施方案通過重復該設置并且在每種情況下提供一個單 元而呈簡單方式，其中兩個單元關于旋轉軸在直徑方向上相對并且每個單元包括振蕩線圈 和兩個永磁體。