[發明專利]一種發電效率高的車載無線充電座振動發電裝置

在審

• 申請號: 201710710069.7
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107269480A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 陳子龍
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F03G7/08
• 分類號: F03G7/08;H02K35/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及車載無線充電技術領域，特別涉及一種發電效率高的車載無線充電座振動發電裝置。

背景技術

為了方便手機充電，已經有新型的無線充電座，其原理是利用振動耦合原理將無線充電座上的電能傳遞給手機的蓄電池，但是無線充電座本身也需要連接電源，這也使得無線充電座的應用受到了限制。現有汽車上，大多數的手機充電設備是利用點煙器當做電源，或直接從發動機艙的蓄電池出引出電源線，將點煙器或電源線與無線充電座連接，對手機進行充電。但車內布線繁瑣，且無線充電座布置位置會由于布線而受限，使用不方便；在現有技術中，已經有利用振動產生發電的裝置，因此可以考慮利用汽車在行駛時其在垂向產生的振動當做能量來源，為無線手機充電座提供電能，這樣可以減少車內部線，且無線充電座的位置不受限制，可隨意布置，提高實用性。

現有振動發電裝置的原理是利用磁體在螺旋式發電線圈內的往復振動發電，為了防止軸向振動振幅過大，同時使永磁體往復運動更持久、運動幅度更均勻，發電線圈旁需要并聯設置彈簧，以緩和振動，現有的彈簧多為螺旋彈簧，螺旋彈簧的軸向尺寸往往較大，且螺旋彈簧只能對其軸線方向的振動進行緩沖，因此一般情況下振動發電裝置只能適應利用單一方向的振動，如專利CN 201510752493.9中所述的一種公路減速帶振動發電系統中的發電結構，包括套筒，套筒底端與固定板上端面連接，其外側繞發電線圈；永磁體上端與第一殼板下表面連接，其下端伸入套筒內；固定板上端、套筒內側位置裝有永磁體，振動彈簧一端與第一殼板下表面連接，另一端與固定板上表面連接。該專利主要是利用汽車經過減速帶時減速帶產生的垂向往復振動發電，如果出現橫向或縱向的振動，則該專利中的振動發電系統無法緩沖縱向和橫向的振動，有可能使振動發電系統損壞。

由于汽車行駛時主要的振動是垂向方向振動，同時伴有縱向振動和橫向振動，因此用于汽車的振動發電裝置，其結構應該是利用汽車垂向的振動進行發電，同時能夠減緩縱向和橫向振動，以保持振動發電裝置的穩定性及可靠性，由以上分析可知現有的振動發電結構無法滿足汽車上的使用要求。基于上述考慮，需要重新設計一種可靠性高、有效減緩縱向及橫向振動、結構穩定性好的振動發電裝置。

且目前的振動發電裝置其發電效率也較低，主要是因為目前振動發電裝置的原理是通過導體切割磁感線產生電流，而受到空間限制，導體的移動范圍一般很小，因此發電效率很低。

發明內容

針對上述問題，本發明目的是提供一種可靠性高、結構穩定性好、發電效率高的車載無線充電座振動發電裝置。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種發電效率高的車載無線充電座振動發電裝置，所述的振動發電裝置包括水平設置的矩形上吸聲板，上吸聲板的下方設置與其平行且尺寸相適應的矩形下吸聲板；上吸聲板與下吸聲板之間的區域中、沿上吸聲板的長邊等間隔設置多個相互平行的振動層，振動層與上吸聲板所在的平面垂直，且與上吸聲板的長邊垂直；

所述的振動層包括多個六邊形蜂窩單元相互連接形成的平面蜂窩狀網格結構，蜂窩單元中六邊形的六條邊由兩條沿豎直方向的豎邊以及四條與豎直平面呈一定角度設置的斜邊構成；所述的蜂窩狀網格結構中，位于最上方的一層蜂窩單元的上方設置一層上菱形單元，上菱形單元中上、下頂點之間的連線與水平面垂直，左、右頂點之間的連線與水平面平行；上菱形單元中靠下方的兩條邊由最靠近上菱形單元的一層蜂窩單元中、靠上方的兩條斜邊構成，上菱形單元中的下頂點由最靠近上菱形單元的一層蜂窩單元中、最上方的一個角點構成；所述的蜂窩狀網格結構中，最下方的一層蜂窩單元的下方設置下菱形單元，下菱形單元與上菱形單元相對于上吸聲板、下吸聲板之間的中間水平面呈對稱式分布結構，所述上菱形單元的上頂點與上吸聲板的下表面連接；所述下菱形單元的下頂點與下吸聲板的上表面連接；

所述蜂窩單元中的六條邊由振動發電體或彈性變形體構成，所述上菱形單元、下菱形單元的四條邊由振動發電體或彈性變形體構成；所述蜂窩單元的六個角點，以及上菱形單元、下菱形單元各自的四個頂點由沿上吸聲板長邊方向設置的導線構成；

當導線的外側面只與振動發電體的端頭連接時，導線由六個截面為扇形的導芯構成，相鄰導芯之間設置絕緣襯墊；當導線的外側面與振動發電體、彈性變形體的端頭都存在連接時，導線由至少兩個截面為扇形的導芯以及至少一個截面為扇形的絕緣芯構成，相鄰導芯之間設置絕緣襯墊；當導線的外側面只與彈性變形體連接時，導線由截面為圓形的減振絲構成；所述彈性變形體的兩個端頭分別與一個絕緣芯的外側面或減振絲的外側面連接；