截断式电磁振动发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112491239A(43)申请公布日2021.03.12(21)申请号202011239946.5(22)申请日2020.11.09(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号(72)发明人张端孙蔚(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强(51)Int.Cl.H02K44/08(2006.01)H02K35/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称截断式电磁振动发电装置(57)摘要一种截断式电磁振动发电装置，包括永磁体、磁轭、感应线圈、磁流管、磁流体和振动粒，所述永磁体为硬磁材料制成，设左边为N极，右边为S极，所述永磁体两极处各连接一个完全相同的磁轭，分别成为左磁轭和右磁轭，各磁轭均为良好导磁的软磁材料制成，各磁轭上有浅盲孔用于安放永磁体缠绕感应线圈，以及设有缠绕感应线圈的轴，并各设有个安装磁流管的安装短轴；所述磁流管为非磁材料制成，所述磁流管两端各有安装孔，安装于两磁轭的安装轴上，所述磁流管中部为空腔，磁流管空腔内有可导磁的磁流体，磁流管空腔内还有若干振动粒，振动粒均为非磁材料。本发明既具备闭合磁路又无需顾虑定位力，同时结构简单易于加工。CN112491239ACN112491239A权利要求书1/1页1.一种截断式电磁振动发电装置，其特征在于，所述装置包括永磁体、磁轭、感应线圈、磁流管、磁流体和振动粒，所述永磁体为硬磁材料制成，设左边为N极，右边为S极，所述永磁体两极处各连接一个完全相同的磁轭，分别成为左磁轭和右磁轭，各磁轭均为良好导磁的软磁材料制成，各磁轭上有浅盲孔用于安放永磁体缠绕感应线圈，以及设有缠绕感应线圈的轴，并各设有个安装磁流管的安装短轴；所述磁流管为非磁材料制成，所述磁流管两端各有安装孔，安装于两磁轭的安装轴上，所述磁流管中部为空腔，磁流管空腔内有可导磁的磁流体，磁流管空腔内还有若干振动粒，振动粒均为非磁材料。2.如权利要求1所述的截断式电磁振动发电装置，其特征在于，所述振动粒为铝或非磁不锈钢材质的滚珠。2CN112491239A说明书1/3页截断式电磁振动发电装置技术领域[0001]本发明涉及发电装置，尤其是一种电磁式振动发电装置。背景技术[0002]自然环境中低频振动无处不在，如人和动物走动时产生上下振动、汽车颠簸、树枝随风摇摆、海浪波动等，如果把上述振动产生的能量收集起来，替代电池为一些低功耗设备如微型传感器网络节点或物联网节点供电，既减少电池造成的环境污染又突破了电池寿命对上述节点造成的使用寿命限制。[0003]一般认为，对低频振动进行能量收集时，电磁式振动能量收集技术较压电式及静电式更为适合。然而，目前电磁式振动能量收集技术仍有以下问题待改进：[0004]1.现有大量文献讨论的电磁式振动发电装置中，未实现闭合磁路(早期研究可见“BeebySP,TorahRN,TudorMJ,etal.Amicroelectromagneticgeneratorforvibrationenergyharvesting[J].JournalofMicromechanicsandmicroengineering,2007,17(7):1257.即：BeebySP,TorahRN,TudorMJ等.一种用于振动能量收集的微电磁式发电装置.微机械与微工程期刊,2007,17(7):1257.”，近期研究可见“AldawoodG,NguyenHT,BardaweelH.Highpowerdensityspring‑assistednonlinearelectromagneticvibrationenergyharvesterforlowbase‑accelerations[J].AppliedEnergy,2019,253:113546.即：AldawoodG,NguyenHT,BardaweelH.用于低基础加速度的高功率密度弹簧辅助非线性电磁振动能量收集装置.应用能源,2019,253:113546.”，综述性文章可见“CarneiroP,dosSantosMPS,RodriguesA,etal.Electromagneticenergyharvestingusingmagneticlevitationarchitectures:Areview[J].AppliedEnergy,2020,260:114191.即：CarneiroP,dosSantosMPS,RodriguesA等.综述：具有磁悬浮结构的电磁能量收集.应用能源,2020,260:114191.”)，即磁力线在空气等磁阻很大的介质穿越较长距离，必然降低磁感应强度，对提高发电功率极为不利