[发明专利]一种可调频的超低频多向晃动发电装置

说明书

一种可调频的超低频多向晃动发电装置，包括旋盖、外壳、上可动磁铁、连接器、可动支座和调整块；外壳的一端设有第一安装槽；第一安装槽内设有固定磁片；外壳的另一端上的旋盖旋盖上设有线圈；可动支座包括支撑座和固定部；支撑座外周面设为球面，支撑座放置在外壳的内部底面，支撑座的内部底面的第二安装槽内设有下可动磁铁；下可动磁铁磁性吸附连接固定磁片；固定部连接支撑座的内壁底面并设有中空仓；连接器的一端伸入中空仓内并连接中空仓的内壁，连接器的另一端朝向线圈并连接上可动磁铁；调整块位于中空仓内，调整块位于连接器和下可动磁铁之间，并压紧连接器和下可动磁铁。本发明结构简单能有效的收集振动能量转化为电能。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种可调频的超低频多向晃动发电装置。

背景技术

人类为满足自身能源需求，焚烧大量化石燃料，如石油、煤炭等。这一过程产生了大量二氧化碳等温室气体，这加剧全球气候变暖，威胁人类生存。因此，开发清洁能源，提高能源利用效率十分必要。目前开发技术较为成熟清洁能源主要有核能、太阳能、风能、水能以及机械振动能量等；机械振动能量如旋转机械运行时的周期振动以及人步行时的摆臂运动等，由于机械振动能量规模较小，大规模开发存在的困难。但机械振动不受气候环境等因素影响，且在人类生活中非常普遍，捕获技术难度较低，在解决分布式物联网设备供电问题方面具有广阔前景。

机械振动按照频率特性可以大致分为低频振动和高频振动。相比于高频振动，低频振动由于功率较小，相应能量收集更具挑战性。目前振动能量收集所适用能量转换原理主要包括电磁感应定律、压电效应、静电感应、摩擦起电效应以及磁致伸缩效应等；基于电磁感应原理的振动发电装置通常由线圈和磁体组成，相比于基于其他原理设计的振动发电装置，电磁式振动发电装置由于不需要高级的材料和复杂的结构，具有较强的环境适应性，因此在推广应用方面更具有潜力。

根据驱动原理现有振动发电装置可以粗略分为两类，即惯性力驱动式和位移驱动式；惯性力驱动式即利用振动过程中质量块所受的惯性力来驱动质量块以产生与线圈之间的相对运动，进而通过电磁感应定律将机械能转化为电能。

惯性力驱动式振动发电装置常见的结构形式有弹簧-振子结构、悬臂梁结构、摆状结构，弹簧-振子结构最为常见：如授权专利CN109600013B利用磁力约束振动磁体，形成了一个弹簧-振子结构，实现振动能量收集；如授权专利CN105720860B提出了一种利用压电悬臂梁钢轨振动能量收集装置；如授权发明专利CN105888955B提出了一种摆状结构的电磁式波浪能收集装置。

惯性力驱动的振动发电装置由于不需要复杂传动装置，因此在小型化方面具有一定的优势；位移驱动式即利用物体振动过程中所产的位移来驱动传动装置，进而将振子的线性振动转为旋转运动，驱动电机将机械能转化为电能。授权实用新型专利206592471U提出了一种汽车振动能量回馈减震器。该装置能够将悬挂系统的线性振动转化为电机的旋转运动，实现汽车行驶时产生的振动机械能向电能的转化；

环境振动通常是时变的，且不同环境下的振动在频率特性方面存在显著差异，而现有振动发电装置大多不能够对自身的频率响应特性进行调整，以适应不同的环境振动；惯性力驱动的振动发电装置一般需要机械连接机构来约束振子的位移，这些机械连接机构需承受振子往复运动过程种的冲击作用，是整个系统的薄弱环节；位移驱动的振动发电装置利用复杂的传动装置将直线振动转化为旋转振动，这一结构复杂性通常使他很难收集多个方向的振动能量。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种可调频的超低频多向晃动发电装置，本发明结构简单，没有复杂的机械连接关系，能有效的收集振动能量并转化为电能。

(二)技术方案

本发明提供了一种可调频的超低频多向晃动发电装置，包括旋盖、外壳、上可动磁铁、连接器、可动支座和调整块；