[发明专利]一种振动式发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动式发电装置，主要用于弹载物理电源产品。

背景技术

在弹载电子控制系统中所用物理电源中，常用到一种利用弹丸发射时的后座力所激发的机械能，通过电磁感应原理将机械能转换为电能向负载供电的装置。对于目前已有的利用弹丸发射的后座力发电的装置，其基本结构如图1所示：磁芯3’在后座力的作用下向下运动切割绕组线圈4’，磁场通过极片和外壳2’形成回路，从而在与之交链的线圈4’中产生感生电动势，然后通过电连接线在与之连接的电负载中储能或产生电流。

通常情况下，这类发电装置中，磁芯3’通过线圈4’仅一次，对后座力能量的利用率低，线圈4’切割磁场所吸收机械能转换成为电能的量就小，因而输出的电能也小。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术所存在的上述缺陷，而提供一种振动式发电装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种振动式发电装置，包括上盖板、外壳、磁芯、绕组线圈、下盖板，外壳与上盖板、下盖板连接，绕组线圈安装在外壳内，其特征是：还设置有上弹簧、上内弹簧、下弹簧、下内弹簧，上弹簧、上内弹簧、下弹簧、下内弹簧设置于绕组线圈内，绕组线圈由多级线圈组成，相邻线圈反向串联，绕组线圈内壁与磁芯外圆壁之间有用于滑动的间隙；磁芯由多个永磁体及导磁片组成，永磁体之间和端面设置有导磁片，相邻永磁体磁场极性相反，导磁片从磁芯柱侧面导出，磁芯外面套有薄壁圆筒，薄壁圆筒外表面光滑；上盖板、下盖板中心部位均设置有两级台阶圆柱形凸起，上弹簧卡在上盖板的台阶圆柱形凸起的大台阶上，下弹簧卡在下盖板的台阶圆柱形凸起的大台阶上，上弹簧、下弹簧将磁芯压住；上内弹簧卡在上盖板的台阶圆柱形凸起的小台阶上，下内弹簧卡在下盖板的台阶圆柱形凸起的小台阶上，上内弹簧、下内弹簧与磁芯表面具有距离；上弹簧内圈轮廓面与上内弹簧外圈轮廓面之间有间隙，下弹簧内圈轮廓面与下内弹簧外圈轮廓面之间有间隙。

本发明上弹簧、上内弹簧、磁芯、下弹簧、下内弹簧构成阻尼弹簧质量系统，其中上内弹簧、磁芯、下内弹簧构成主阻尼弹簧质量系统，上弹簧、磁芯、下弹簧构成辅助阻尼弹簧质量系统，上内弹簧、下内弹簧的弹性系数相同，上弹簧、下弹簧的弹性系数相同，上内弹簧的弹性系数大于上弹簧。

本发明所述绕组线圈内壁呈齿槽状，绕组线圈内壁齿顶部与磁芯外圆壁之间具有间隙。

本发明外壳为圆筒，绕组线圈呈圆环状，磁芯为圆柱形，弹簧呈螺旋环状。

本发明所述磁芯的最大振幅不小于绕组线圈的厚度+1/2（磁芯厚度-绕组线圈厚度），以保证磁芯在最大振幅时能整体穿出绕组线圈。

本发明所述上弹簧、下弹簧的初始压缩量相同，该初始压缩量不小于磁芯的最大振幅。

本发明所述绕组线圈为两级，磁芯由四个永磁体和五个分布在永磁体之间以及磁芯端面的导磁片组成，磁场构成N-S┄┄N-S磁极布置。

本发明辅助阻尼弹簧质量系统在最大振幅时所储存的能量为整个复合阻尼弹簧质量系统的80～90%。

发射时的后座力使磁芯向下运动，通过绕组线圈时使绕组线圈发电，将部分机械能转换为电能；后座力同时压缩下弹簧、下内弹簧，在弹簧中储能，当后座力撤去后，该复合阻尼弹簧质量系统按照自身固有规律往复振荡，使磁芯磁场反复切割绕组线圈发电，陆续将机械能转换为电能，直到振荡结束能量转换和消耗完毕，该复合阻尼弹簧质量系统的采用提高了装置的由机到电的能量转换率，增加了电能量输出。

本发明设计合理，简洁实用，安全可靠成本低。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图。

图2是本发明实施例的结构示意图。

图3是本发明实施例绕组线圈的结构示意图。

具体实施方式