[發(fā)明專利]一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011021698.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112311188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高燕;吳明康;聶子健;蔡紀(jì)源;王順華;李璟;殷家騰;孫冬;顧斌;張照鋒;吳珊珊;湯滟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02K35/02
• 分類號(hào): H02K35/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置，其包括用于發(fā)電的感生發(fā)電器和用于驅(qū)動(dòng)感應(yīng)盒運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)臺(tái)；所述感生發(fā)電器，包括感應(yīng)盒、兩組線圈和球形磁鐵；球形磁鐵置于感應(yīng)盒內(nèi)，兩組線圈相互垂直地貼緊繞制于感應(yīng)盒外壁，兩組線圈串聯(lián)，當(dāng)感應(yīng)盒處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，球形磁鐵在感應(yīng)盒內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，使得線圈感應(yīng)出電流進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明提供一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置，用于發(fā)電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)電效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

大部分的電池采用無(wú)法持續(xù)使用，無(wú)論是傳統(tǒng)的液體電池還是全固態(tài)電池，多數(shù)為消耗品，無(wú)法持續(xù)使用；或者車體蓄電池電量在耗盡情況下需要停車置換或充電，充電無(wú)法在行車中實(shí)施，為解決此問(wèn)題，需對(duì)電池或供電設(shè)備進(jìn)行充電；

磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直磁場(chǎng)方向的面積分量的乘積，稱為穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量?；陔姶鸥袘?yīng)基本原理，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生；因此，可以根據(jù)此原理提供一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置解決上述技術(shù)問(wèn)題。

受路況影響車輛行駛中一般難免會(huì)發(fā)生顛簸、傾斜或非勻速運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)上述電磁感應(yīng)原理提供一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置，將此類動(dòng)能加以利用后轉(zhuǎn)換成電能，可在某種程度上解決車輛綠色能源的浪費(fèi)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置，用于發(fā)電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種滾動(dòng)球磁正交感應(yīng)發(fā)電裝置，包括用于發(fā)電的感生發(fā)電器和用于驅(qū)動(dòng)感應(yīng)盒運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)臺(tái)；所述感生發(fā)電器，包括感應(yīng)盒、兩組線圈和球形磁鐵；球形磁鐵置于感應(yīng)盒內(nèi)，兩組線圈相互垂直地貼緊繞制于感應(yīng)盒外壁，兩組線圈串聯(lián)，當(dāng)感應(yīng)盒處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，球形磁鐵在感應(yīng)盒內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，使得線圈感應(yīng)出電流進(jìn)行發(fā)電。

按以上方案，所述感應(yīng)盒內(nèi)腔固定設(shè)有若干圓柱體碰旋柱，相鄰圓柱體碰旋柱的間距大于球形磁鐵直徑；設(shè)置了圓柱體碰旋柱，球形磁鐵與之發(fā)生碰撞后，球形磁鐵旋轉(zhuǎn)速率增加，導(dǎo)致閉合線圈內(nèi)磁通量的變化率增加，以提高發(fā)電量。

按以上方案，所述圓柱體碰旋柱表面采用膠皮材質(zhì)，以增加球形磁鐵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，從而增加旋轉(zhuǎn)速率使得線圈能感應(yīng)出更大的電流。

按以上方案，所述感應(yīng)盒內(nèi)壁表面光滑，以降低球形磁鐵的碰撞能耗，球形磁鐵與內(nèi)壁碰撞時(shí)，減小旋動(dòng)摩擦損耗，球形磁鐵在內(nèi)壁滑動(dòng)時(shí)，減小滾動(dòng)摩擦損耗。

按以上方案，所述感應(yīng)盒內(nèi)壁采用剛性材料，材料的剛性可用彈性模量衡量，彈性模量越大，說(shuō)明其剛性越強(qiáng)，碰撞力峰值出現(xiàn)越早，接觸時(shí)間越短，恢復(fù)系數(shù)越大，即碰撞后能量的損失越小。

按以上方案，所述剛性材料可采用纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料；纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料絕緣，剛性很大，能量損耗很小，陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復(fù)合的一類復(fù)合材料，陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷；這些先進(jìn)陶瓷具有耐高溫、高強(qiáng)度和剛度、相對(duì)重量較輕、抗腐蝕等優(yōu)異性能，而其致命的弱點(diǎn)是具有脆性，處于應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂導(dǎo)致材料失效；而采用高強(qiáng)度、高彈性的纖維與基體復(fù)合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個(gè)有效的方法，纖維能阻止裂紋的擴(kuò)展，從而得到有優(yōu)良韌性的纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料。

按以上方案，所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)可左右兩側(cè)或前后兩側(cè)傾斜擺動(dòng)，也可以幾何中心為基點(diǎn)向四周晃動(dòng)；運(yùn)動(dòng)臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)感應(yīng)盒產(chǎn)生變速、顛簸、搖晃等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)感應(yīng)盒處于變速、顛簸、搖晃等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，球形磁鐵在感應(yīng)盒內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，從而使得線圈感應(yīng)出電流。

本發(fā)明具有如下有益效果：采用兩組線圈正交繞制于感應(yīng)盒外壁，因而球形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向與兩組線圈均平行的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生，球形磁鐵在感應(yīng)盒內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，磁力線的方向發(fā)生變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度在線圈面法線方向的分量發(fā)生變化，因而造成線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈感應(yīng)出電流，從而保證了只要運(yùn)動(dòng)即可生電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)電效果好。