[發明專利]晃動拾能同步發電機

在審

• 申請號: 201310366569.5
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104421122A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 李林海
• 申請（專利權）人: 李林海
• 主分類號: F03G7/08
• 分類號: F03G7/08;F03B13/14;F03D9/00;F03D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種將機械能轉換成電能的新型發電機，是真對環境中動能與勢能交互存在的晃動（振動）能量即時拾取同步轉換成電能而設計的特殊發電機。

背景技術

之前普遍使用的旋轉發電機、直線發電機等機械能轉換電能裝置，都是由拾能與轉換分離的兩部分機械聯合完成，這種模式存在中間機械連接消耗問題。當面對微小機械能或不連續機械能的轉換時因啟動消耗往往不能實現運轉。風能、波浪能等自然能源分布密度小在轉換電能方面目前都使用超大機械結構的拾能裝置帶動發電機完成，能量總利用率很低、能量微小的時候根本無法啟動發電系統，波浪發電至今因成本問題不能商品化使用。類似于風吹樹搖動、水激船搖動中大量的自然能源更是不能被轉換利用，問題之一就是缺少一種晃動發電機技術。

發明內容

本發明的任務是設計一種晃動拾能同步發電機，將各種晃動能量轉換成電能為我們所用。

本發明的任務是通過以下方式實現的。由拾能陀螺、換能臺、輸出線圈、外殼、限位附件組成晃動拾能同步發電機。拾能陀螺攜帶永久磁場置于換能臺上、其尖部在換能臺的表面中心位置，換能臺與拾能陀螺之間無任何固定機械連接、換能臺固定安裝在外殼中，輸出線圈鑲嵌于換能臺內部、線圈兩端穿過外殼向外輸出電能，限位附件限定拾能陀螺自由運動空間，當晃動拾能同步發電機受到外部環境晃動能量的影響時拾能陀螺獲得動能在換能臺上自由滾動、滾動的拾能陀螺帶動磁場變化引發換能臺與輸出線圈內的磁場發生變化而完成將晃動能量轉化為電能。

拾能陀螺是由硬磁材料與隔磁材料按換能磁場分布要求組成的圓錐形復合體，錐度約等于兩倍地球自轉傾角，錐尖部為球面狀、錐底邊緣略凸出于錐面，拾能陀螺與換能臺的接觸始終保持兩個點位以此減少機械損耗、增大換能效率。換能臺是由軟磁材料與隔磁材料按換能磁場分布要求組成的圓臺，圓臺邊緣均勻分布有鑲嵌輸出線圈的內置槽孔。

本發明因為拾能與換能同體同步故可以設計成標準模塊，采用積木組合方式滿足任意功率需求，用于波浪發電、風能發電、物聯網終端、傳感器、節能拾取裝置、機器人運動控制系統、水雷遙控等國防工程中。積木組合滿足功率需求更利于標準化、商品化生產。

在風能利用方面不再需要一個大風車，完全可以利用大樹已經截獲了風能在搖晃的事實，將本發明的標準模塊置于樹梢上實現將風能轉換成電能的目標。制造樹梢鳥巢模式的風力發電裝置還可以解決類似農業物理捕蟲（紫外光捕蟲）的分散式電能需求問題，減少農藥殘留促進無公害農業發展，捍衛我們的餐桌。

在波浪能利用方面實現海浪發電商品化。海浪發電商品化的最大障礙就是成本問題，成本的構成不僅是一次性機械裝置龐大、安裝定位難度大、防腐蝕成本大，還有輸電利用的成本等等。海浪發電的利用目前只有靠財政補貼的示范模式和不計成本的航標燈模式。如果采用本發明完全是另外一種景況，將本發明置于船上就可以為萬千魚船解決基本照明和海水淡化需要電能的問題，停泊時需要照明等事項沒有必要開著燃油發動機機帶動發電機了……。

物聯網時代正在改變我們的生活模式，物聯網戶外終端的電源問題、傳感器信號發送都可以使用本發明將各種晃動自然能源轉換成電能來解決。節能需要微小能量的拾取與轉換、機器人運動控制系統同樣需要各種微小換能裝置，這些領域本發明都可以發揮作用。

實現本發明首先將單機標準化、模塊化，輸出功率數十瓦的晃動拾能同步發電機做為基本模塊。單機在零散分布自然能利用方面使用需求很大，無論是樹梢鳥巢風力發電用于無公害農業還是魚船晃動發電照明與海水淡化都有廣闊的市場空間。將若干相同模塊碼放在一起通過電氣連接實現規模大功率系統，利用波浪能等大規模發電更有前途。對于海島開發、島礁利用、捍衛海洋國土本發明都有用武之地。