[發明專利]一種電磁能量轉換裝置

有效

• 申請號: 202110716964.6
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113422450B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 劉海鵬;張向永;劉彥;彭庭睿;蘇斌;關慧元
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H02K1/2783
• 分類號: H02K1/2783;H02K1/2795;H02K1/12;H02K7/116;H02K7/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本發明公開了一種電磁能量轉換裝置，涉及發電器械技術領域，包括定子機構、轉子機構和驅動機構，所述轉子機構包括海爾貝克陣列，所述定子機構的中心線與所述轉子機構的中心線重合，所述驅動機構驅動所述轉子機構相對所述定子機構轉動。本發明是一種基于海爾貝克陣列的電磁能量轉換裝置，可以將環境中的能量以及人體運動時的能量有效地收集起來，相比于傳統的能量轉換裝置可以極大的縮小體積，更有利于運用在人體，本發明壽命長，效率高，穩定可靠，在國防軍事、特種設備、智能制造、環境保護等領域有廣泛的應用。

技術領域

本發明涉及發電器械技術領域，特別是涉及一種電磁能量轉換裝置。

背景技術

目前，大多數的低功率器件基本依靠于電化學電池來供電，但電池儲能有限，存在許多潛在的危害，且定期維護的成本較為高昂，處理廢舊電池問題容易帶來環境污染等問題。對于一些特殊情況下，電化學電池并不能滿足我們的需求。

對于傳統的俘能技術而言，可以利用的可再生可持續能源有許多種，如：風能，水能，太陽能等，但這些均不能適用于各種復雜的環境中，新興的壓電俘能技術是利用壓電材料的壓電效應，將環境中的振動能轉化為電能，但只有在共振時才能獲得最大的俘能效率，有一定的局限性。為了解決這個問題，需要一種高效的能量轉換裝置可以隨時隨地的獲取能量。

發明內容

本發明的目的是提供一種電磁能量轉換裝置，以解決上述現有技術存在的問題，不受使用環境的限制，提高了俘能效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種電磁能量轉換裝置，包括定子機構、轉子機構和驅動機構，所述轉子機構包括海爾貝克陣列，所述定子機構的中心線與所述轉子機構的中心線重合，所述驅動機構驅動所述轉子機構相對所述定子機構轉動。

優選地，所述電磁能量轉換裝置還包括傳動機構和棘輪機構，所述棘輪機構的中心線與所述轉子機構的中心線重合，所述驅動機構通過所述傳動機構驅動所述棘輪機構帶動所述轉子機構相對所述定子機構實現單向轉動。

優選地，所述傳動機構包括同軸且固定的第一傳動齒輪和第二傳動齒輪，所述第一傳動齒輪與所述驅動機構嚙合，所述第二傳動齒輪與所述棘輪機構嚙合。

優選地，所述棘輪機構包括第一齒輪、連接板和至少一個棘爪，所述第一齒輪與所述連接板固定設置，所述棘爪的一端均與所述連接板鉸接，所述第一齒輪與所述傳動機構嚙合，所述傳動機構帶動所述第一齒輪轉動使得所述棘爪帶動所述轉子機構實現單向轉動。

優選地，所述驅動機構包括連桿和第二齒輪，所述連桿的一端與所述第二齒輪連接，所述第二齒輪與所述傳動機構嚙合。

優選地，所述轉子機構包括轉子護套和所述海爾貝克陣列，所述轉子護套的一側為齒槽，所述轉子護套的另一側為若干所述所述海爾貝克陣列，所述海爾貝克陣列靠近所述定子機構設置，所述海爾貝克陣列包括若干磁鐵。

優選地，所述磁鐵為棱錐形或弧形永磁鐵。

優選地，所述定子機構包括第一線圈和兩個導磁支架，所述第一線圈設置在兩個所述導磁支架之間，所述第一線圈的中心線和兩個所述導磁支架的中心線重合，所述第一線圈纏繞成花瓣狀，花瓣狀的所述第一線圈包括若干花瓣，所述花瓣的數量為所述海爾貝克陣列的數量的整數倍。

優選地，所述定子機構包括線圈支架和若干第二線圈，若干所述第二線圈均布在所述線圈支架上，所述線圈支架的中心線與所述轉子機構的中心線重合。

優選地，所述電磁能量轉換裝置還包括回彈機構，所述回彈機構包括彈性元件，所述彈性元件的一端與所述驅動機構連接，所述彈性元件的另一端與設置在所述定子機構一側的固定板連接。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：