[發(fā)明專利]一種電磁感應式發(fā)電裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610566955.2
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN107634634A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 吳治嶧;卞雷祥
• 申請（專利權）人: 吳治嶧;卞雷祥
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 孟睿

技術領域

本發(fā)明涉及一種電磁感應式發(fā)電裝置，可促進無線開關實現(xiàn)自供電以及應用于振動環(huán)境中的無線傳感器。

背景技術

能量采集技術是一種從環(huán)境中獲取光能、風能、熱能、磁能、機械能等形式的能量并將其轉(zhuǎn)換成電能的新興技術。能量采集技術有助于無線傳感器實現(xiàn)自供能，在物聯(lián)網(wǎng)乃至智慧城市中大有可為。

在人們?nèi)粘Ｉ钪校瑸榱藢崿F(xiàn)智慧家居的升級改造，各類開關控制應用的智能化占有很大的比重。但是迄今為止，照明設備等開關控制應用普遍還是采用有線開關來控制開啟與關閉。有線開關的使用要求在房屋建造和初裝時必須提前將各個開關的安裝位置進行詳細準確的規(guī)劃，還要在墻體上預埋開關底盒、鑿槽、預埋PVC管材以及穿電纜等操作。這些不僅費時費力，還浪費管線等材料，更麻煩的在于，如果后期發(fā)現(xiàn)開關布局不盡如人意而需要移動、更改或者增減的話，就必須重新鑿墻布線，否則無法改變。

現(xiàn)有技術針對上述問題，有采用無線遙控開關來控制照明產(chǎn)品等應用的開啟與關閉，但這類采用無線遙控開關的照明產(chǎn)品并沒有被大眾普遍接受，也沒能成為主流應用。因為供能是限制這類產(chǎn)品應用的主要制約。開關每次按壓或撥動的工作過程中都伴隨著機械能的作用與耗散，結(jié)合能量采集技術的特點，可以設計一種發(fā)電裝置，通過采集開關工作過程中的機械能并將其轉(zhuǎn)換成電能從而為無線模塊等電路供電以實現(xiàn)無線開關的自供電。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種電磁感應式發(fā)電裝置，旨在采集開關工作過程中耗散的機械能并將其轉(zhuǎn)換成電能以實現(xiàn)無線開關的自供電，結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便、可靠性強、成本低，促進自供電無線開關在智慧城市等領域廣泛應用。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種電磁感應式發(fā)電裝置，包括靜止模塊和動態(tài)模塊；所述靜止模塊包括U形磁芯、外繞線圈的靜態(tài)磁芯，線圈和靜態(tài)磁芯位于U形磁芯內(nèi)部，U形磁芯與靜態(tài)磁芯構(gòu)成E形磁芯；所述動態(tài)模塊包括永磁體、動態(tài)磁芯一和動態(tài)磁芯二和簧片；永磁體位于動態(tài)磁芯一和動態(tài)磁芯二之間形成U形磁路，簧片與U形磁路固連；靜態(tài)磁芯前端自U形磁芯內(nèi)部延伸至動態(tài)磁芯一和動態(tài)磁芯二之間，動態(tài)磁芯一延伸至U形磁芯第一自由端與靜態(tài)磁芯之間，動態(tài)磁芯二延伸至U形磁芯第二自由端與靜態(tài)磁芯之間。當動態(tài)模塊的U形磁路在靜態(tài)模塊的E形磁芯之間進行往復運動時，永磁體在靜態(tài)磁芯上施加交變磁場，線圈基于電磁感應產(chǎn)生電壓輸出。

進一步，所述U形磁芯的中間連接部設置有磁芯插孔，所述靜態(tài)磁芯的后端設置有插銷頭一，插銷頭一插接在磁芯插孔中。

進一步，所述靜態(tài)磁芯由骨架固定，所述線圈繞在骨架上；進一步，所述U形磁芯的中間連接部設置有磁芯插孔，所述靜態(tài)磁芯的后端設置有插銷頭一，插銷頭一插接在磁芯插孔中。

進一步，所述U形磁芯的中間連接部設置有卡槽一，所述骨架后端設置有卡扣，卡槽一與卡扣相配合；所述靜態(tài)磁芯的前端設置有插銷頭二，所述骨架前端設置有限位部件和兩個插針；所述限位部件與插銷頭二的擋肩相配合，兩個插針作為線圈的引出接頭；所述插銷頭二延伸至動態(tài)磁芯一和動態(tài)磁芯二之間。

進一步，所述第二自由端設置有兩個卡槽二，所述兩個插針分別卡固在兩個卡槽二中。

進一步，所述靜態(tài)磁芯的本體為條形結(jié)構(gòu)。

進一步，所述簧片通過固定部件固定在動態(tài)磁芯一和動態(tài)磁芯二之間。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點在于，靜態(tài)模塊和動態(tài)模塊功能明確，結(jié)構(gòu)簡單，便于與各類自發(fā)電無線開關集成；U形磁芯、靜態(tài)磁芯、動態(tài)磁芯、永磁體、線圈和骨架均可進行模塊化設計，方便加工、制造，利于量產(chǎn)，具有明顯成本優(yōu)勢；使用壽命長、可靠性高；可替代電池的使用，不污染環(huán)境，沒有重復浪費；采用電磁感應式發(fā)電裝置的自發(fā)電無線開關，可隨意布局開關位置和組合功能，無需打孔布線，使用方便；采用電磁感應式發(fā)電裝置的自供電無線開關即可用于新裝，又可以直接替換原有普通開關，社會經(jīng)濟效益好；振動環(huán)境中，采用電磁感應式發(fā)電裝置的自供電無線傳感器可實現(xiàn)免維護、自維持，方便與各類監(jiān)控系統(tǒng)集成，具有可觀的社會經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電磁感應式發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明電磁感應式發(fā)電裝置的爆炸圖。

圖3是本發(fā)明電磁感應式發(fā)電裝置中靜止模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是靜止模塊中U形磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是靜止模塊中靜態(tài)磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是靜止模塊中線圈骨架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是靜止模塊中部件配合剖面示意圖。