
本發(fā)明涉及機(jī)械和電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種便攜式發(fā)電裝置。
背景技術(shù):眾所周知,人體或動(dòng)物的活動(dòng)攜帶有大量的機(jī)械能,若通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ò堰@些能量轉(zhuǎn)換為電能并提供給便攜式電子設(shè)備,則可使便攜式電子設(shè)備擺脫電池供電的束縛。目前一些科技工作者和工程師已經(jīng)采用了一些方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這種機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換,如發(fā)電鞋、發(fā)電背包和關(guān)節(jié)發(fā)電器。這些便于攜帶的發(fā)電裝置實(shí)現(xiàn)發(fā)電的原理多種多樣,其中利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來(lái)發(fā)電的裝置,由于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單和成本低等特點(diǎn)而受到極大的關(guān)注。在現(xiàn)有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來(lái)發(fā)電的便攜式裝置中,實(shí)現(xiàn)永磁體和感應(yīng)線圈間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式可分為兩種:旋轉(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)式運(yùn)動(dòng)。當(dāng)利用人體或動(dòng)物行走時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械能來(lái)發(fā)電時(shí),若要使永磁體和感應(yīng)線圈間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)式的,則必須添加一些輔助機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn),這將極大地增加裝置的復(fù)雜性。另一方面,在便攜式發(fā)電裝置中,若要使永磁體和感應(yīng)線圈間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是振動(dòng)式的,則要求振動(dòng)部件的自身固有頻率與行走的頻率相等以實(shí)現(xiàn)共振,然而由于人體或動(dòng)物的行動(dòng)狀態(tài)的變化和個(gè)體的差異,往往難以實(shí)現(xiàn)共振。而本發(fā)明能夠很好地解決上面的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明目的在于設(shè)計(jì)一種新型的便攜式發(fā)電裝置,該裝置的永磁體和感應(yīng)線圈間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以一種滾動(dòng)移動(dòng)的方式進(jìn)行,使得本發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)單而且能夠高效地把人體或動(dòng)物運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:如圖1所示,本發(fā)明的便攜式發(fā)電裝置是由永磁體組1、滾動(dòng)機(jī)構(gòu)2、滾動(dòng)面3、回彈機(jī)構(gòu)4、感應(yīng)線圈5、殼體6組成,人體或動(dòng)物攜帶本裝置時(shí),人體或動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)傳遞給永磁體組1并使永磁體組1通過(guò)滾動(dòng)機(jī)構(gòu)2在滾動(dòng)面3上運(yùn)動(dòng),當(dāng)永磁體組1運(yùn)動(dòng)到回彈機(jī)構(gòu)4時(shí)被彈回而向相反方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)永磁體組1運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)回彈機(jī)構(gòu)4時(shí)再次被彈回,從而使得永磁體組1在滾動(dòng)面3上往復(fù)地滾動(dòng)式移動(dòng)。本發(fā)明的便攜式發(fā)電裝置中感應(yīng)線圈5由于磁通量的變化而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),實(shí)現(xiàn)人體或動(dòng)物的機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化,應(yīng)用時(shí)感應(yīng)線圈5接整流和穩(wěn)壓裝置,穩(wěn)壓后再接儲(chǔ)能裝置或用電器。該便攜式發(fā)電裝置可直接地固定在人體或動(dòng)物的任何部位,如肢體部、頸部、背部、臀部和頭部;也可以放置或固定于一些人體或動(dòng)物可穿戴的物體和易于攜帶的物體,如頭盔、帽子、衣服、背包、挎包和手提包等。本發(fā)明的便攜式發(fā)電裝置可以單獨(dú)使用,也可以與各種電子裝置結(jié)合起來(lái)使用,如充電裝置、電發(fā)光體和電加熱體等。本發(fā)明的永磁體組1中永磁體8的數(shù)量可以是單個(gè),其磁化方向與滾動(dòng)面3垂直,如圖所示2(a);永磁體組1中永磁體8的數(shù)量可以是多個(gè),這些永磁體排列在一個(gè)平面上,彼此之間由非鐵磁性物質(zhì)7間隔,排列方式可以多種多樣,包括但不僅限于所有永磁體的磁化方向相同的平行排列,以及相鄰永磁體的磁化方向相反的反平行排列,如圖2(b)和圖2(c)所示;永磁體組1中永磁體8的數(shù)量可以是多個(gè),這些永磁體排列在一個(gè)弧面上,彼此之間由非鐵磁性物質(zhì)間隔,排列方式可以多種多樣,包括但不僅限于所有永磁體的磁化方向一致并垂直于弧面的排列,以相鄰...