[实用新型]一种永磁振动发电便携电源

说明书

技术领域

本实用新型的技术方案涉及机械振动能量的回收并将其转换成电能的装置，具体涉及一种永磁振动发电便携电源。

背景技术

随着微机电系统的发展，应用于桥梁状态检测、环境监控、医疗保健与汽车制造等领域的低成本、小功率电源引起了广泛的关注。由于电池寿命的限制并考虑废弃电池对环境的影响，研究人员一直致力于用其他电源代替电池的研究工作，如太阳能、风能、振动能量等。太阳能和风能仅可以在具有足够的光照和风力的地方获得，当光伏发电或风力发电系统嵌入到微机电系统或应用于太阳能或风能不足的场地时，该类电源无法有效工作；同时，这两类能源的获得受到时间限制。振动能量收集成为更有力的代替方案。环境中的气流的大小具有不确定性，而振动却是无处不在，如人运动时的上下振动、波浪振动、汽车颠簸带来的振动、树枝随风摇摆等。因此，振动能量收集装置更具有通用性。

振动发电装置具有使用寿命长、实用性强、功率密度高以及易于集成的优势，因此，采用振动发电装置来取代传统的电池越来越受到人们关注。

根据能量转换机理的不同，振动发电装置可以分成压电式、电磁式和静电式三类。压电式广泛应用于100Hz和1000Hz的频率下，其制造工艺比较复杂，并和CMOS技术不兼容。而静电式需要外加电源进行初始充电，限制了其应用范围。相比较而言，当在低频振动环境中用于无线传感器的功率电源使用时，电磁式振动发电装置具有低成本、高性能的特点。目前已经出现了一些不同结构的电磁发电装置。专利CN1877973A公开了一种用于便携式电子设备的振动发电装置，该装置采用磁弹簧结构，运动腔体两端各安装一块固定永磁铁，运动腔体中放入一块极性相反的活动永磁铁,形成磁弹簧结构，绕线组绕在运动腔体外壁上，且绕线组为双绕组线圈，以相反的方向缠绕在运动腔体外壁，这种线圈结构的特点是：两个线圈相反方向缠绕，那么两个线圈中的电动势也反向，借助于二极管的单相导电性能够保证电流方向的单向连续性，但并不影响机械能到电能的转化效率。即，两个线圈的位置重叠，但对于每一个线圈来说，其电动势都存在相互抵消的问题；也就是说，这种电动势的相互抵消作用并不因为多了一组线圈而受到影响，无论两组线圈的缠绕方向相同或者相反，均不能提高机械能到电能的转化效率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种永磁振动发电便携电源。该电源能够收集日常活动中的振动能量，并将转化为电能，所产生的电能经过电力电子变换电路部分可用于小型设备的电能支撑，携带更加方便。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种永磁振动发电便携电源，包括振动发电装置和电力电子变换电路部分，振动发电装置与电力电子变换电路部分相连接，振动发电装置收集振动能量并将其转换为电能，所产生的电能经过电力电子变换电路部分对负载供电；所述振动发电装置包括磁体部分、线圈部分和机械支撑部分，磁体部分由两个分别固定在机械支撑部分两端的固定永磁体和一个置于机械支撑部分内的运动磁体构成，运动磁体同两端的固定磁体都具有斥力；线圈部分缠绕在机械支撑部分外壁上，线圈部分引出振动发电装置的发电输出端，其特征在于所述运动磁体由三块永磁体和两块软磁体构成，三块永磁体为第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体，两块软磁体为第一软磁体和第二软磁体，所述三块永磁体和两块软磁体按照先永磁体后软磁体的顺序依次布置，相邻两块永磁体之间具有斥力作用；上述三块永磁体和固定永磁体均是轴向充磁，磁体部分构成磁弹簧结构。