[实用新型]微型人体运动发电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微型发电装置，特别涉及一种根据电磁感应原理利用人体运动产生的震荡能量发电的装置。

背景技术

现有资料显示，一块手表的功耗为4.5μW，一台 CD机的功耗为5mW，一台MP3(配耳机) 的功耗为20mW，一部手机平均待机功耗为0.8W，而这些所消耗的看起来比较小的能源在中国13亿人口的基数下却是巨大的能源消耗，依次年耗能为1845亿焦耳、205万亿焦耳、820万亿焦耳、32800万亿焦耳，折合为燃煤量为0.037亿公斤、4.1亿吨、16.4亿吨、65.6亿吨。这些大大小小的数字凸显了中国目前所面对的一个很严峻的问题——能源问题，小的能量消耗和浪费也是不容忽视的，如何减少不必要的能源浪费和提高新型能量利用率是非常有意义的。

而目前针对人体产生的生物能和机械能等这种“小型能源”利用的技术有利用人体体温和人体运动发电的装置这两种形式。由于人体体温有限，且易受环境变化影响，所以利用人体体温发电的装置实现应用起来有一定困难。而目前的利用人体运动发电的装置普遍存在效率较低、适应性较差的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种发电效率较高且适应性较好地利用人体运动产生的能量发电的微型人体运动发电器。

实现本实用新型目的的技术方案是提供一种微型人体运动发电器，包括n个发电单元、整流电路、稳压电路、储能装置以及用于放置前述各部件的外壳，n≥3。

发电单元包括基体管、m+1个弹簧、m个磁性组件以及线圈，m≥2。基体管是具有轴向内腔的密闭管。弹簧和磁性组件间隔连接从而m+1个弹簧和m个磁性组件通过焊接的方式连接成一个整体件，所有弹簧和磁性组件设置在基体管的轴向内腔内，位于头尾两侧的2个弹簧的外端与基体管轴向两端的内壁固定连接，且磁性组件与基体管的内壁之间间隙配合。线圈缠绕在基体管的外侧，线圈具有两个接线端。

所有发电单元呈辐射状的星型分布、固定设置在外壳内，所有发电单元的轴线交于一点，且每个发电单元的圆心角相等。

所有发电单元由其接线端通过整流电路、稳压电路与储能装置电连接。

进一步的，发电单元的磁性组件包括铅块和固定连接在铅块上的磁体，铅块和磁体均呈柱形，铅块和磁体通过胶水轴向连接在一起。磁体采用钕铁錋材料制成。

进一步的，发电单元的基体管是采用PVC材料制成的圆形密闭管，基体管的轴向内腔的横截面呈圆形。弹簧的外径与基体管的轴向内腔的大小对应。

进一步的，发电单元的线圈的两个接线端分别是a端和b端。

整流电路包括2n+2个整流二极管及相应的连接线缆，整流二极管分成n+1组每组2个，每组整流二极管包括第一整流二极管和第二整流二极管。n个发电单元的接线端a端连接在一起后与第一组整流二极管中的第一整流二极管的阳极相连，n个发电单元的接线端a端连接在一起后还与第一组整流二极管中的第二整流二极管的阴极相连。剩余的n组整流二极管分别对应各1个发电单元，每个发电单元的接线端b端分别与对应组整流二极管中的第一整流二极管的阳极相连，每个发电单元的接线端端还分别与对应组整流二极管中的第二整流二极管的阳极相连，所有组整流二极管的第一整流二极管的阴极连接在一起形成第一连接端，所有组整流二极管的第二整流二极管的阳极连接在一起形成第二连接端。

更进一步的，稳压电路包括旁路电容及相应的连接线缆，旁路电容的两端通过连接线缆连接在第一连接端和第二连接端之间。储能装置的两端通过连接线缆连接在第一连接端和第二连接端之间。

进一步的，储能装置采用锂电池或者超级电容器。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的微型人体运动发电器的发电单元采用三块钕铁錋高磁性材料、铅块和弹簧机构相结合的模式，保证有很大的磁场强度，从而在体积较小的前提下提高发电效率。

（2）本实用新型的微型人体运动发电器的整流稳压电路采用多相调控，同时加装旁路电容，从而装置可直接对储能装置充电。

（3）本实用新型的微型人体运动发电器的弹簧结合高密度材料铅块作磁性材料切割线圈运动的引导机构，保证往返惯性冲量很大，可有效提高切割运动的运动距离范围及持久性，从而提高发电效率。

（4）本实用新型的微型人体运动发电器的所有发电单元采用星型布局，保证各方向均可感应振动，提高能量利用率和装置适应性。

（5）本实用新型的微型人体运动发电器的输送线路中加整流二极管电路，避免干扰，同时最大化利用能量。