[发明专利]一种振动发电机

说明书

本发明的一种振动发电机，包括底座，环形磁铁圈，环形感应线圈，线圈架，导线，弹簧，电能收集装置等。环形磁场圈为具有凹槽的环形永磁体，在其凹槽内的磁感应线方向指向圆心(或相反)，该环形磁场圈固定于底座上。环形感应线圈由多匝导线组成，一圈圈缠绕在环形线圈架上，该环形线圈架置于环形磁场圈的凹槽中，线圈架底部通过弹簧与底座连接。将该振动发电机的底座安装于振动体上，振动体的振动通过底座传递到环形磁场圈上，而感应线圈通过弹簧与底座软连接，其振动频率变慢，因此感应线圈的振动和环形磁场圈的振动不同步，产生上下方向的相对运动，使得感应线圈切割磁感线产生感应电动势，通过导线形成闭合回路，产生电能。

技术领域

本发明属于发电机技术领域，具体涉及一种利用振动或波动能进行发电的新方法。

背景技术

发电是一种通过发电装置将机械能或者化学能等能源转换为电能的方式，主要的发电形式是水力发电、火力发电和核能发电。随着人类对能源的需求与日剧增，据统计，每隔十年，对电能的消耗量成倍增加，而过度消耗化石能源，不仅使化石燃料面临短缺，而且对环境产生了极大的破坏，因此人们迫切需要寻找一种清洁的可持续发展的发电方式。

振动发电机是一种利用电磁感应原理，把振动机械能转变为电能的设备。振动是指一个状态改变的过程，即物体的往复运动，产生振动的方式多种多样，如行走的汽车会因路面不平而振动，转动的机械(如各种电动机或者内燃机在运动时产生振动)，人体的抖动，地震和水面波动等，如何有效的利用在振动的过程中产生的大量的能量并将其发电，提供一种绿色的清洁电能，世界各国人们充分发挥了他们的创造力，制造了各种利用振动进行发电的装置。

据报道，荷兰一家夜总会利用弹簧地板收集人们舞动时的能量并且将其转化为电能供应照明。专利公布号为CN 104600949 A的专利《振动发电机》，通过制造可以在任意方向上振动的磁振子，并通过振动源使磁振子振动，改变外部线圈的磁通量，通过磁生电原理将振动能转化为电能。专利公布号为CN 105587458 A的专利《振动型波浪发电机》，通过光滑磁球在麻花状闭合管内通过各方向的振动而自由移动，从而改变闭合管外线圈的磁通量，从而发电。一家来自西班牙的初创公司研发了一套全新的无叶片的风力涡轮发电机-Vortex Bladeless，它会依靠周围空气的运动形成旋涡，然后带动设备前后晃动起来，利用晃动产生的振动发电，成效显著。

以上列举了几种典型的利用振动进行发电的方法，而国内外关于振动发电的方法不胜枚举。然而当前并没有大规模的采用振动发电技术用来发电，其主要原因是发电量低，能源密度分散，发电装备较为复杂等。由于当前手机等中小型移动耗电设备的大量使用，使得小型移动式发电和充电装置具有广阔的应用前景，因此小型发电机的工业应用具有重要价值。中科院外籍院士王中林带领团队利用摩擦发电原理，研发摩擦纳米发电机，可以充分利用生活中微小的机械能进行发电，可产生非常可观的能源，开创了发电领域具有革命性的新篇章，可见小型振动发电机也将具有巨大的市场前景。

本发明提出的一种振动发电机，通过振动使环形磁铁和感应线圈产生相对运动，从而发电。该发电机构造简单，成本低廉，可方便安装于各种振动源上用于发电。还可随身携带，通过手摇产生振动用来发电，为出行的人给手机充电。此外，海面的波动可为该振动发电机提供巨大的动力来源，将发电机通过浮台投放于海面上，利用海面无休止的波动使该振动发电机发电，可产生大量的电能，具有巨大的应用价值。

发明内容