[实用新型]一种利用隧道气压变化的电磁充电装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种充电装置，特别是涉及一种利用隧道气压变化的电磁充电装置。 

背景技术

隧道中需要安放各种仪器仪表装置，以保障汽车或火车正常安全通过和隧道，同时进行隧道的安全监测工作。这些仪器仪表装置需要供电才能正常工作，当前通常需要从隧道外部引入电源或者使用电池供电。从隧道外部引入外部电源加大了隧道施工难度，建成后的维护工作也较难，电池供电也需要人工定期更换电池，某些隧道装置监测设备通常需要埋设在地基内或墙壁内，其引入电源或更换电池更为不便。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种利用隧道气压变化的电磁充电装置，无需外部电源，基于线圈切割磁力线产生电流的原理，利用高速列车通过隧道时，隧道内的瞬变空气压力，使装置将空气能转换为电能。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用隧道气压变化的电磁充电装置，包括阵列孔箱体、永久磁铁块、弹簧、桶形线圈缠绕架、导电线圈、整流器、充电器、充电电池，其特征在于，所述阵列孔箱体的一面有阵列分布的多个孔，每个孔的内侧有一块永久磁铁块、一个弹簧、一个桶形线圈缠绕架、一个导电线圈；所述桶形线圈缠绕架的开口端固定在阵列孔箱体上的孔的内侧；所述永久磁铁块在桶形线圈缠绕架内；所述弹簧的一端固定在永久磁铁块的端面上，另一端固定在桶形线圈缠绕架内底面上；所述导电线圈缠绕固定在桶形线圈缠绕架外表面，导电线圈的输出端与整流器电连接；整流器的输出端与充电器电连接；充电器与充电电池电连接；整流器、充电器、充电电池固定在阵列孔箱体内。所述桶形线圈缠绕架的内径大于阵列孔箱体上的孔的直径，桶形线圈缠绕架的材质为非金属耐磨固体材料，非金属耐磨固体材料不影响磁场分布。所述永久磁铁块的直径等于桶形线圈缠绕架的内径，永久磁铁块的长度小于桶形线圈缠绕架的长度，永久磁铁块可以在桶形线圈缠绕架内轴向滑动，因桶形线圈缠绕架的内径大于阵列孔箱体上的孔的直径，所以永久磁铁块的直径也大于阵列孔箱体上的孔的直径，因此，永久磁铁块只能在阵列孔箱体上的孔的内侧面与桶形线圈缠绕架内底面之间往返滑动。 

以高速铁路隧道为例，高速列车头部进入隧道至列车尾部进入隧道，瞬变空气压力达到4000Pa/3s，本装置利用瞬变空气压力，基于线圈切割磁力线产生电流的原理，将空气能转换为电能。本发明的一种利用隧道气压变化的充电装置，安装固定在隧道内两边的墙壁上，当高速列车头部进入隧道时，由于隧道边壁限制了列车周围空气的侧向流动和上下流动，从而使列车前方的空气突然受到压缩，隧道内的气压瞬时急剧变大，此时，装置外部的气压值瞬间远远大于桶形线圈缠绕架内底面与永久磁铁块之间的空气压力，永久磁铁块受到由外向内的压力瞬间压缩弹簧滑动，从阵列孔箱体上的孔的内侧面滑动至桶形线圈缠绕架的内底部，永久磁铁块与桶形线圈缠绕架外表面的导电线圈产生相对运动，导电线圈切割磁力线将产生感应电流，感应电流通过整流器、充电器，充进充电电池中；当高速列车尾部进入隧道后，由于气流场突然扩大，压力突然减少，在列车尾部形成负压区，这时，隧道内空气压力由最大值瞬时急剧变小至负压，此时，装置外部的气压值瞬间小于桶形线圈缠绕架内底面与永久磁铁块之间的空气压力，永久磁铁块受到由内向外的压力瞬间滑动返回至阵列孔箱体上的孔的内侧面，永久磁铁块与桶形线圈缠绕架外表面的导电线圈产生相对运动，导电线圈切割磁力线将产生感应电流，感应电流通过整流器、充电器，充进充电电池中。由于本装置采用阵列孔箱体，每个孔内侧都有一块永久磁铁块、一个弹簧、一个桶形线圈缠绕架、一个导电线圈，因此高速列车通过一次，就会产生感应电流并对充电电池充电，直至充电电池充满。将充电电池与隧道内的电子仪器仪表连接，可以源源不断的为这些电子仪器仪表供应电能，无需从隧道外引入电源，就可以保障其正常工作。 

本实用新型的有益效果是，提供一种利用隧道气压变化的电磁充电装置，基于线圈切割磁力线产生电流的原理，利用高速列车通过隧道时，隧道内的瞬变空气压力，使永久磁铁块在桶形线圈缠绕架迅速往返滑动，导电线圈切割磁力线产生感应电流，将空气能转换为电能，隧道内的电子仪器仪表无需从隧道外引入电源，直接由本实用新型装置供电，节省资金成本，降低隧道建设施工难度。 

以下结合实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的一种利用隧道气压变化的电磁充电装置不局限于实施例。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型实施例的装置外观三维示意图。 

图2是本实用新型实施例的装置分解三维示意图。