[发明专利]一种电磁感应式发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁感应式发电装置，可促进无线开关实现自供电以及应用于振动环境中的无线传感器。

背景技术

能量采集技术是一种从环境中获取光能、风能、热能、磁能、机械能等形式的能量并将其转换成电能的新兴技术。能量采集技术有助于无线传感器实现自供能，在物联网乃至智慧城市中大有可为。

在人们日常生活中，为了实现智慧家居的升级改造，各类开关控制应用的智能化占有很大的比重。但是迄今为止，照明设备等开关控制应用普遍还是采用有线开关来控制开启与关闭。有线开关的使用要求在房屋建造和初装时必须提前将各个开关的安装位置进行详细准确的规划，还要在墙体上预埋开关底盒、凿槽、预埋PVC管材以及穿电缆等操作。这些不仅费时费力，还浪费管线等材料，更麻烦的在于，如果后期发现开关布局不尽如人意而需要移动、更改或者增减的话，就必须重新凿墙布线，否则无法改变。

现有技术针对上述问题，有采用无线遥控开关来控制照明产品等应用的开启与关闭，但这类采用无线遥控开关的照明产品并没有被大众普遍接受，也没能成为主流应用。因为供能是限制这类产品应用的主要制约。开关每次按压或拨动的工作过程中都伴随着机械能的作用与耗散，结合能量采集技术的特点，可以设计一种发电装置，通过采集开关工作过程中的机械能并将其转换成电能从而为无线模块等电路供电以实现无线开关的自供电。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电磁感应式发电装置，旨在采集开关工作过程中耗散的机械能并将其转换成电能以实现无线开关的自供电，结构简单、组装方便、可靠性强、成本低，促进自供电无线开关在智慧城市等领域广泛应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电磁感应式发电装置，包括静止模块和动态模块；所述静止模块包括U形磁芯、外绕线圈的静态磁芯，线圈和静态磁芯位于U形磁芯内部，U形磁芯与静态磁芯构成E形磁芯；所述动态模块包括永磁体、动态磁芯一和动态磁芯二和簧片；永磁体位于动态磁芯一和动态磁芯二之间形成U形磁路，簧片与U形磁路固连；静态磁芯前端自U形磁芯内部延伸至动态磁芯一和动态磁芯二之间，动态磁芯一延伸至U形磁芯第一自由端与静态磁芯之间，动态磁芯二延伸至U形磁芯第二自由端与静态磁芯之间。当动态模块的U形磁路在静态模块的E形磁芯之间进行往复运动时，永磁体在静态磁芯上施加交变磁场，线圈基于电磁感应产生电压输出。

进一步，所述U形磁芯的中间连接部设置有磁芯插孔，所述静态磁芯的后端设置有插销头一，插销头一插接在磁芯插孔中。

进一步，所述静态磁芯由骨架固定，所述线圈绕在骨架上；进一步，所述U形磁芯的中间连接部设置有磁芯插孔，所述静态磁芯的后端设置有插销头一，插销头一插接在磁芯插孔中。

进一步，所述U形磁芯的中间连接部设置有卡槽一，所述骨架后端设置有卡扣，卡槽一与卡扣相配合；所述静态磁芯的前端设置有插销头二，所述骨架前端设置有限位部件和两个插针；所述限位部件与插销头二的挡肩相配合，两个插针作为线圈的引出接头；所述插销头二延伸至动态磁芯一和动态磁芯二之间。

进一步，所述第二自由端设置有两个卡槽二，所述两个插针分别卡固在两个卡槽二中。

进一步，所述静态磁芯的本体为条形结构。

进一步，所述簧片通过固定部件固定在动态磁芯一和动态磁芯二之间。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于，静态模块和动态模块功能明确，结构简单，便于与各类自发电无线开关集成；U形磁芯、静态磁芯、动态磁芯、永磁体、线圈和骨架均可进行模块化设计，方便加工、制造，利于量产，具有明显成本优势；使用寿命长、可靠性高；可替代电池的使用，不污染环境，没有重复浪费；采用电磁感应式发电装置的自发电无线开关，可随意布局开关位置和组合功能，无需打孔布线，使用方便；采用电磁感应式发电装置的自供电无线开关即可用于新装，又可以直接替换原有普通开关，社会经济效益好；振动环境中，采用电磁感应式发电装置的自供电无线传感器可实现免维护、自维持，方便与各类监控系统集成，具有可观的社会经济效益。

附图说明

图1是本发明电磁感应式发电装置结构示意图。

图2是本发明电磁感应式发电装置的爆炸图。

图3是本发明电磁感应式发电装置中静止模块的结构示意图。

图4是静止模块中U形磁芯的结构示意图。

图5是静止模块中静态磁芯的结构示意图。

图6是静止模块中线圈骨架的结构示意图。

图7是静止模块中部件配合剖面示意图。