[发明专利]一种旋转式电磁能量收集装置

说明书

本发明提供了一种旋转式电磁能量收集装置，包括圆柱形壳体、端盖、圆弧条块、磁铁及线圈；圆弧条块置于所述圆柱形壳体的内部，所述圆弧条块的圆心所在中轴线与所述圆柱形壳体的母线重合；圆柱形壳体的母线水平设置，所述圆柱形壳体的一端设置有底面，圆柱形壳体的另一端与端盖固定连接；所述圆弧条块上均匀分布有多个容纳腔，容纳腔用于容纳所述磁铁；线圈均匀地分布在所述圆柱形壳体的外部且以所述圆柱形壳体的母线为中心旋转对称设置；圆柱形壳体与外部旋转机构连接，外部旋转机构转动时，圆弧条块在重力的作用下绕圆柱形壳体的母线做圆周运动，使磁铁与线圈发生相对运动产生电能。应用本技术方案可实现外界旋转能量向电能的转换。

技术领域

本发明涉及能量收集领域，具体是指一种旋转式电磁能量收集装置。

背景技术

随着近年来传感技术，微机电技术，无线通讯技术以及便携式电子设备的迅速发展，以及物联网时代的到来，未来无限传感网络所包含的传感器结点将是数以亿计的。目前大多数电子设备以及无线传感器结点的供电方式依然是传统的电池供电，但是传统电池存在寿命短，污染大以及需要定期更换的续航问题等等一系列的缺点，使得传统电池不能满足如此庞大的无线传感结点以及便携式电子设备对于电源的需求，再有外接电池会带来不必要的成本和复杂性。针对这一需求，研究人员提出的能量收集技术被认为是行之有效的解决方案之一。环境中蕴含着光、热、风和振动等形式的能量，旋转的能量是非常广泛的，例如风能发电机叶片的旋转，汽车轮毂的旋转等等，收集这种环境中的旋转能量为传感器结点供电成为解决传感器网络供电问题的可行性方案。

旋转式能量收集装置的基本原理是将环境中的旋转能量通过重力或者是离心力与其他构件相结合，进而再通过机电转换将旋转能量转换为电能。其中电磁式旋转能量收集器是将外界的旋转能量转化为器件内部磁铁与金属线圈的相对运动，通过电磁感应原理实现将环境中的振动能转化成电能。电磁式振动能采集器内阻小、输出电流大，尽管体积相对较大，但由于其长期稳定性好，实用性强，国内外对电磁式振动能采集器进行了系统研究；现有技术中的电磁式振动能量采集器结构较为复杂，不利于户外大量使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转式电磁能量收集装置，实现外界旋转能量向电能的转换。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转式电磁能量收集装置，包括圆柱形壳体、端盖、圆弧条块、磁铁及线圈；所述圆弧条块置于所述圆柱形壳体的内部，所述圆弧条块的圆心所在中轴线与所述圆柱形壳体的母线重合；

所述圆柱形壳体的母线水平设置，所述圆柱形壳体的一端设置有底面，所述圆柱形壳体的另一端与端盖固定连接；

所述圆弧条块上均匀分布有多个容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述磁铁；所述线圈均匀地分布在所述圆柱形壳体的外部且以所述圆柱形壳体的母线为中心旋转对称设置；

圆柱形壳体与外部旋转机构连接，所述外部旋转机构转动时，所述圆弧条块在重力的作用下绕圆柱形壳体的母线做圆周运动，使磁铁与线圈发生相对运动产生电能。

在一较佳的实施例中，所述圆柱形壳体的底面与外部旋转机构偏心安装。

在一较佳的实施例中，所述圆柱形壳体的底面与外部旋转机构同心安装。

在一较佳的实施例中，所述圆弧条块远离圆心的一面贴合所述圆柱体外壳的内壁。

在一较佳的实施例中，所述圆弧条块所对应的圆心角为180°。

在一较佳的实施例中，所述圆弧条块的两个端面与所述圆柱形外壳的底面及端盖均具有间隙。

在一较佳的实施例中，所述磁铁设置有3个。

在一较佳的实施例中，所述线圈设置有6个。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：