[实用新型]一种基于磁球振动的新型电磁俘能器

说明书

本实用新型为一种基于磁球振动的新型电磁俘能器，包括弹性基座、阻隔弹簧板、固定磁铁、线圈、球形磁铁、外部框架和上基板。所述的线圈固定在弹性基座上；所述阻隔弹簧板固定在外部框架内侧、线圈和固定磁铁之间；所述球形磁铁具有上下两个不同磁极；所述固定磁铁正对于线圈，并与球形磁铁相互吸引，保证球形磁铁运动时不会发生自转；所述上基板上部有两个通气口，保证俘能器内部空气不会因全封闭而发生扰动，影响磁铁运动。本实用新型结构简单，易于制作，可适用于随机、低频、小幅振动的环境，环境适应性增强。球形磁铁自由弹动的设计增大磁铁与线圈的接触面积，减小设计空间，放电效率提高，且更易于微型化设计。

技术领域

本实用新型涉及一种基于磁球振动的新型电磁俘能器，可有效收集周围环境的随机振动机械能进行发电，属于节能技术及再生环保新能源领域。

背景技术

目前，大多数的低功率器件(如无线传感器和发射器，医疗植入传感器，便携式电子设备)都依赖电化学电池供电。但是，电化学电池具有寿命短、成本高及处理废旧电池带来的环境污染等问题，所以研究人员正积极寻找一种新的能源以代替电化学电池为低功率器件供电。另外，微电子技术的不断发展大大降低了低功率器件的能耗，因而，从周围环境中收集能量以驱动低功率器件变得更加可行。从周围环境中可收集的能量主要包括太阳能、热能和机械能，其中，机械能，尤其是振动能在周围环境中分布广泛。在机械能向电能转换的多种途径中，电磁俘能器具有结构简单、阻抗小、输出电流大等优点而备受关注。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决目前电磁俘能装置设计结构大、发电效率低、低频适应性差、环境适应性差的问题，为此提供一种基于磁球振动的新型电磁俘能器，使电磁发电装置能够更适应环境中随机、宽带、低频、小振幅振动，提高能量回收效率。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为一种基于磁球振动的新型电磁俘能器，包括弹性基座(1)、阻隔弹簧板(2)、固定磁铁(3)、线圈 (4)、球形磁铁(5)、外部框架(6)和上基板(7)，所述的线圈(4)固定在弹性基座(1)上；所述阻隔弹簧板固(2)定在外部框架(6)内侧、线圈(4) 和固定磁铁(3)之间；所述球形磁铁(5)具有上下两个不同磁极；所述固定磁铁(3)正对于线圈(4)，并与球形磁铁(5)相互吸引，保证球形磁铁(5)运动时不会发生自转；所述上基板(7)上部有两个通气口，保证俘能器内部空气不会因全封闭而发生扰动，影响球形磁铁(5)运动。

进一步讲，上述弹性基座(1)材料为弹性材料，材料为黄铜或不锈钢。

上述阻隔弹簧板(2)为回形结构，保证球形磁铁(5)可以在不同角度弹起时都可以相似角度落回线圈(4)中；镂空设计保证固定磁铁(3)可以对球形磁铁(5)施加向上的吸引力，且可增加阻隔弹簧板(2)的弹性系数，增大对球形磁铁(5)的向下作用力，从而增大球形磁铁(5)的向下运动加速度。阻隔弹簧板(2)的材料采用弹性材料，例如弹性不锈钢材料。

上述球形磁铁(5)具有上下两个不同磁极，球形磁铁(5)上方磁性与固定磁铁(3)下端磁性相反，保证吸引力，同时保证球形磁铁(5)不发生自转现象。

上述球形磁铁(5)直径较小于阻隔弹簧板(2)回形结构中间“口”字形结构的内径。

上述线圈(4)内径大小略小于阻隔弹簧板(2)，外部框架(6)内径与阻隔弹簧板(2)大小一致，从而保证球形磁铁(5)运动时最终都会落回线圈(4) 内。

上述上基板(7)中部有两个通气口，保证俘能器内部空气不会因全封闭而发生扰动，影响球形磁铁(5)运动。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果体现在：