[发明专利]用于将机械振动能量转变成电能的机电发电机

权利要求书

1.一种用于将机械振动能量转变成电能的机电发电机，该机电发电机包括：壳体；导电线圈组件，该导电线圈组件牢固安装在壳体中；磁性芯组件，该磁性芯组件可运动地安装在壳体中，用于沿轴线线性振动；第一偏压装置，该第一偏压装置安装在壳体和磁性芯组件之间，用于施加定心力，该定心力作用成与磁性芯组件沿线性轴线离开中心位置的运动相反；以及第二磁性偏压装置，该第二磁性偏压装置用于提供补偿力，以便补偿第一偏压装置由于温度而引起的定心力变化。

2.根据权利要求1所述的机电发电机，其中：第一和第二偏压装置具有在工作温度范围内基本相同的、随温度的弹簧常数变化率，以便在从-40℃至+85℃的工作温度范围内提供基本恒定的、第一和第二偏压装置的总体弹簧常数。

3.根据权利要求2所述的机电发电机，其中：第一和第二偏压装置的基本恒定弹簧常数提供了在从-40℃至+85℃的工作温度范围内、不超过1％的振动自然频率变化，更优选是小于0.5％，还优选是小于0.2％，通常最优选是大约0.16％。

4.根据前述任意一项权利要求所述的机电发电机，其中：第一偏压装置用于当磁性芯组件离开中心位置时提供朝向该中心位置的定心力，第二偏压装置用于提供附加到第一偏压装置定心力的温度补偿定心力。

5.根据权利要求4所述的机电发电机，其中：第一偏压装置的定心力可以随着增加温度而减小，而第二偏压装置的定心力可以随着增加温度而增大，从而在温度范围内提供基本恒定的组合定心力。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的机电发电机，其中：第一偏压装置用于当磁性芯组件离开中心位置时提供朝向该中心位置的定心力，第二偏压装置用于当磁性芯组件离开中心位置时提供与该定心力相反且比该定心力更小的非定心力。

7.根据权利要求6所述的机电发电机，其中：第一偏压装置的定心力可以随着增加温度而减小，而第二偏压装置的非定心力也可以随着增加温度而减小，从而在温度范围内提供基本恒定的组合定心力。

8.根据前述任意一项权利要求所述的机电发电机，其中：第二磁性偏压装置用于向磁性芯组件施加补偿磁性力。

9.根据前述任意一项权利要求所述的机电发电机，其中：第二磁性偏压装置用于当磁性芯组件离开中心位置时向磁性芯组件施加磁性力。

10.根据权利要求9所述的机电发电机，其中：第二偏压装置包括至少一个补偿磁体，该补偿磁体布置成与磁性芯组件的相应主磁体相邻但间隔开。

11.根据权利要求10所述的机电发电机，其中：补偿磁体为环形，且位于相应环形主磁体的径向内部。

12.根据权利要求10或11所述的机电发电机，其中：补偿磁体和相应主磁体定向成具有沿公共方向的磁极。

13.根据前述任意一项权利要求所述的机电发电机，其中：第二偏压装置牢固安装在壳体中。

14.根据权利要求13所述的机电发电机，其中：线圈组件和第二偏压装置固定在中心元件上，该中心元件安装在壳体中，沿轴线延伸。

15.根据权利要求14所述的机电发电机，其中：第一偏压装置包括一对主机械弹簧，它们各自位于磁性芯组件的相应端部，并固定在中心元件和磁性芯组件之间。

16.根据权利要求15所述的机电发电机，其中：主弹簧包括板簧。

17.根据权利要求10至16中任意一项所述的机电发电机，其中：磁性芯组件包括沿轴线间隔开的两个相对磁路，各磁路包括相应主磁体，且各主磁体安装成与相应补偿磁体相邻但间隔开。

18.根据权利要求10至17中任意一项所述的机电发电机，其中：磁性芯组件包括沿轴线间隔开的一对主磁体，该主磁体的磁极有彼此相向的第一公共极性，主磁体的、相互背离的磁极为第二公共极性，并与相对于轴线位于主磁体的径向外部的公共铁磁体耦合。

19.根据权利要求18所述的机电发电机，其中：公共铁磁体为管形，并有在它的各端部处的径向向内延伸臂，各臂在其上安装相应的主磁体，且公共铁磁体包括磁性芯组件的径向外部以及上部和下部的部分，且主磁体包括径向内部部分。