[发明专利]一种电磁式振动能量收集装置

说明书

本发明涉及一种电磁式振动能量收集装置，属于新能源技术领域。本装置采用铁硼永磁材料作为永磁体，制备电磁式振动能量收集装置，铁硼永磁材料的剩余磁感应强度、矫顽力和最大磁能积都比较高，且机械性能和温度稳定性良好，价格便宜，可以有效提高装置的稳定性，本装置中的四片磁轭、振子、铁芯均采用硅钢软磁材料作为高导磁材料，硅钢软磁材料可以快速响应外界磁场的变化，并且获取比较高的磁感应强度，该材料易磁化、易退磁，且损耗低，可以减小磁电转换过程中的磁损耗，增大铁芯中磁感应强度，提高装置能量收集效率。

技术领域

本发明涉及一种电磁式振动能量收集装置，属于新能源技术领域。

背景技术

近年来，作为新型环保能源，能量收集相关领域的研究，越来越受到重视，目前，能量收集技术的研究根据其工作原理的差异，主要分为三种方式：压电型能量收集技术、静电型能量收集技术和电磁型能量收集技术。压电型能量收集技术是利用压电材料的压电效应，当压电材料受力变形，其表面会产生等量异号的电荷，形成电场，外力消失后，压电材料又恢复到原来的不带电形态,并且，材料表面的电荷密度与外力大小成正比，由此将外界的振动能量转换为电能，常用的压电材料可以分为：无机压电材料、有机压电材料和复合压电材料。静电式能量收集器是由一个驻极体和一个极板组成的可变电容器，外部电源连接可变电容，产生原始电压差，可变电容的电容值因振动产生变化，从而将振动能量转换为电能。电磁型能量收集技术利用电磁感应原理，磁铁与线圈相对运动，线圈中磁通量发生变化，从而将振动能转换为电能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统电池无法满足无线传感器节点供电需求的问题，提供了一种电磁式振动能量收集装置。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电磁式振动能量收集装置，由弹性垫圈1、上磁轭2、圆环支柱3、线圈4、左磁轭5、右磁轭6、后磁轭7、上缓冲垫8、上衔铁9、永磁体10、下衔铁11、下缓冲垫12、底座13、前磁轭14、外壳15、封盖16组成。

所述的弹性垫圈1、上磁轭2、圆环支柱3、线圈4、左磁轭5、右磁轭6、后磁轭7、上缓冲垫8、上衔铁9、永磁体10、下衔铁11、下缓冲垫12、底座13、前磁轭14均位于外壳15内部，外壳15上部通过封盖16密封，上衔铁9、下衔铁11分别位于永磁体10的上方和下方，永磁体10高度为后磁轭7上齿宽的三倍，上缓冲垫8和下缓冲垫12分别位于上衔铁9、下衔铁11的上方和下方，永磁体10、上衔铁9、下衔铁11、上缓冲垫8和下缓冲垫12组合成的振子可在前磁轭14、后磁轭7、左磁轭5、右磁轭6的内部滑动，上缓冲垫8和下缓冲垫12可以起到保护振子的作用，左磁轭5和右磁轭6规格完全一致，前磁轭14和后磁轭7的规格完全一致，左磁轭5和右磁轭6分别与前磁轭14和后磁轭7的齿顶与齿底相对，呈交错状，齿顶宽度与齿底宽度相等，左磁轭5、右磁轭6、前磁轭14、后磁轭7上方为圆环支柱3，线圈4缠绕在圆环支柱3上。

所述的前磁轭14、后磁轭7、左磁轭5、右磁轭6的材质为硅钢，厚度为1.7mm、磁轭齿厚为1mm、磁轭齿宽为3mm。

所述的圆环支柱3的材质为硅钢，高度为8mm、直径为3mm。

所述的上衔铁9和下衔铁11的材质为硅钢，衔铁齿厚度为2mm、衔铁齿直径为9.4mm。

所述的永磁体10为铁硼永磁材料、上方为N极、下方为S极、直径为8.8mm、高度为3mm。

所述的弹性垫圈1的直径为7.2mm，厚度为2mm。

所述的上缓冲垫8和下缓冲垫12的直径为8.8mm，厚度为0.5mm。

本发明与其他技术相比，有益效果在于：