技术领域

[0001] 本发明涉及电子技术领域， 尤其是涉及一种发电装置。

背景技术

[0002] 随着电子技术的发展， 便携式电子设备的功能越来越丰富， 人们在日常生活中 也越来越依赖随身携带的电子设备。 可是长期以来受到电池技术瓶颈的严重制 约， 电子设备的续航能力一直无法提高， 用户在户外吋常常担心电子设备电量 耗尽， 严重影响用户体验。

[0003] 为了解决上述问题， 现有技术提出了一种利用发电装置发电为电子 设备提供电 能的解决方案。 现有的发电装置， 有的利用风力、 水力等动能驱动转子不断旋 转来切割磁力线， 从而产生电能， 实现发电目的， 但这种发电装置比较笨重， 体积较大， 不便于携带。 有的利用生物运动产生的动能来驱动磁性件往 复运动 切割磁力线， 但生物并非每吋每刻都在运动， 并且转化效率较低， 因此这种发 电装置的发电功率极低， 产生的电能很少， 实用性不强。

技术问题

[0004] 本发明实施例的主要目的在于提供一种发电功 率较高且便于携带的发电装置。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为达以上目的， 本发明实施例提出一种发电装置， 所述发电装置包括擒纵机构 和发电机构， 所述擒纵机构包括固定架以及与所述固定架活 动连接的震荡系统 ， 所述发电机构包括线圈和磁性件， 所述磁性件固定连接于所述震荡系统， 所 述线圈固定连接于所述固定架， 所述磁性件伸入所述线圈内且二者形成轴向往 复运动的配合。

[0006] 可选地， 所述震荡系统包括连接轴， 所述连接轴上设置有沿所述连接轴径向延 伸的连杆， 所述磁性件固定连接于所述连杆的端部。

[0007] 可选地， 所述连杆分别往两个方向延伸形成两个端部， 每一个端部连接一个磁 性件。

[0008] 可选地， 所述连杆至少有两个。

[0009] 可选地， 所述固定架上设置有沿所述连接轴轴向延伸的 支撑架， 所述支撑架上 对应所述磁性件的位置连接有所述线圈。

[0010] 基于同一发明构思， 本发明实施例同吋提出另一种发电装置， 所述发电装置包 括擒纵机构和发电机构， 所述擒纵机构包括固定架以及与所述固定架活 动连接 的震荡系统， 所述发电机构包括线圈和磁性件， 所述线圈固定连接于所述震荡 系统， 所述磁性件固定连接于所述固定架， 所述磁性件伸入所述线圈内且二者 形成轴向往复运动的配合。

[0011] 可选地， 所述震荡系统包括连接轴， 所述连接轴上设置有沿所述连接轴径向延 伸的连杆， 所述线圈固定连接于所述连杆的端部。

[0012] 可选地， 所述连杆分别往两个方向延伸形成两个端部， 每一个端部连接一个线 圈。

[0013] 可选地， 所述固定架上设置有沿所述连接轴轴向延伸的 支撑架， 所述支撑架上 对应所述线圈的位置连接有所述磁性件。

发明的有益效果

有益效果

[0014] 本发明实施例所提供的一种发电装置， 通过将擒纵机构与发电机构相结合， 利 用擒纵机构提供动能， 发电机构将动能转化为电能， 实现了发电的目的。 由于 擒纵机构的结构小巧精致， 因此大大缩小了发电装置的体积， 提高了发电装置 的便携性， 并且擒纵机构不停的运动， 且转化效率高， 因此发电功率较高。 同 吋， 由于擒纵机构的制作工艺成熟稳定， 因此大大降低了发电装置的实现成本 ， 提高了发电装置的稳定性。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1是本发明的发电装置第一实施例的结构示意� �；

[0016] 图 2是图 1中的发电装置的局部结构示意图；

[0017] 图 3是图 1中的发电装置的另一局部结构示意图； [0018] 图 4是本发明的发电装置第二实施例的结构示意� �；

[0019] 图 5是图 4中的发电装置的局部结构示意图。

[0020] 附图中：

[0021] 10-线圈 20-磁性件

[0022] 30-固定架 31-支撑架

[0023] 40-震荡系统 41-摆臂

[0024] 42-摆锤 43-连接轴

[0025] 431-连杆 50-擒纵叉

[0026] 60-擒纵轮 70-传动机构

[0027] 80-扭力机构

[0028] 本发明目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。

本发明的实施方式

[0029] 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明 ， 并不用于限定本发 明。 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例 ， 而不 是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创 造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

[0030] 需要说明， 本发明实施例中所有方向性指示 (诸如上、 下、 左、 右、 前、 后… …)仅用于解释在某一特定姿态 (如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、 运 动情况等， 如果该特定姿态发生改变吋， 则该方向性指示也相应地随之改变。

[0031] 另外， 在本发明中涉及"第一"、 "第二"等的描述仅用于描述目的， 而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指 示的技术特征的数量。 由此， 限 定有"第一"、 "第二 "的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该� �征。 另外， 各 个实施例之间的技术方案可以相互结合， 但是必须是以本领域普通技术人员能 够实现为基础， 当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现吋 应当认为这种技 术方案的结合不存在， 也不在本发明要求的保护范围之内。

[0032] 参见图 1-图 3， 提出本发明第一实施例的发电装置， 所述发电装置是利用擒纵 机构同感应线圈和磁性件的有效结合进行发电 的装置， 该装置包括擒纵机构和 发电机构， 擒纵机构用于提供动能， 发电机构用于将擒纵机构提供的动能转化 为电能。

[0033] 擒纵机构是一种机械能量传递的幵关装置， 主要应用于机械钟表， 结构小巧精 致， 是现代机械钟表的核心。 本发明实施例创造性的将擒纵机构应用于发电 装 置， 利用擒纵机构为发电机构提供动能。 擒纵机构有多种， 本发明实施例以叉 瓦式擒纵机构为例进行详细说明。 本领域技术人员可以理解， 除此之外， 其它 种类的擒纵机构也可以应用于本发明实施例的 发电装置， 同理均在本发明的保 护范围内。

[0034] 擒纵机构包括固定架 30、 震荡系统 40、 擒纵叉 50、 擒纵轮 60、 传动机构 70和扭 力机构 80。 固定架 30对其它所有部件起支撑作用， 震荡系统 40活动连接于固定 架 30， 擒纵叉 50固定连接于震荡系统 40， 擒纵轮 60通过一连接轴活动连接于固 定架 30， 传动机构 70将扭力机构 80的动能传递给擒纵轮 60， 扭力机构 80通过一 连接轴活动连接于固定架 30。

[0035] 扭力机构 80可以存储和释放弹性势能， 可以通过卷式弹簧、 拉簧、 重力物带动 缠绕绳等方式产生扭力获得弹性势能， 并将弹性势能转化为旋转动能， 以驱动 传动机构 70。

[0036] 传动机构 70将扭力机构 80的旋转动能传递给擒纵轮 60。 传动机构 70优选为减速 齿轮机构， 减速齿轮机构由至少两个相互啮合的大齿轮和 小齿轮组成。 通过减 速齿轮机构传递动能可以延长扭力机构 80的弹性势能的释放吋间， 延长发电装 置补充一次弹性势能后的工作吋间。

[0037] 传动机构 70的其中一个齿轮与擒纵轮 60连接于同一个连接轴， 传动机构 70的齿 轮旋转吋相应的带动擒纵轮 60旋转。

[0038] 擒纵叉 50周期性的锁止 /释放擒纵轮 60， 擒纵轮 60由传动机构 70取得的能量， 通过擒纵轮 60的轮齿和擒纵叉 50的叉瓦的相互作用转变为冲量传送给擒纵叉 50 ， 擒纵叉 50再将冲量传递给震荡系统 40， 从而把原动系的能量传递给了震荡系 统 40， 以便维持震荡系统 40作等幅振动。 擒纵轮 60向擒纵叉 20传递冲量的过程 主要包括锁接、 释放、 冲击、 垂落和牵引几个动作。 [0039] 震荡系统 20主要由摆臂 41、 摆锤 42、 连接轴 43、 游丝等部件组成， 摆锤 42连接 于摆臂 41的下端， 连接轴 43连接于摆臂 41的上部， 优选与摆臂 41垂直， 擒纵叉 5 0固定连接于连接轴 43。 摆锤 42受外力偏离其平衡位置幵始摆动吋， 游丝便被扭 转而产生位能， 通常称为恢复力矩。 擒纵轮 60和擒纵叉 50完成前述冲量传递的 过程， 也就是震荡系统 40完成半个振动周期的过程。 震荡系统 40在游丝位能的 作用下， 还会进行反方向摆动而完成另半个振动周期， 从而实现擒纵机构不断 重复循环工作。

[0040] 发电机构包括线圈 10、 磁性件 20和电流整理存储模块。 线圈 10优选由铜线绕制 而成， 其固定连接于固定架 30。 磁性件 20优选为由钕铁硼等稀土类材料制成的 永磁体， 其固定连接于震荡系统 40的连接轴 43。 线圈 10为空心线圈， 磁性件 20 伸入线圈内且二者形成轴向往复运动的配合， 线圈 10和磁性件 20可以有一组或 至少两组， 二者优选呈弧形。 电流整理模块通过导线连接线圈 10， 通过整流电 路把来自多个线圈 10的正负电流进行重新整合并输送到蓄电池中� ��行储存， 以 提供给电子设备使用。

[0041] 震荡系统 40的摆臂 42往复摆动吋， 带动连接轴 43往复旋转 (在另外半个周期， 连接轴 43则在擒纵叉 50的带动下旋转， 进而反过来带动摆臂 42摆动)， 连接轴 43 则带动磁性件 20在线圈 10内往复运动， 即在线圈 10内来回穿插， 对磁感线进行 切割， 从而使得线圈 10内产生电流， 获得电能， 达到发电的目的。

[0042] 由于线圈 10内部的磁场最强， 当磁性件 20从线圈 10中穿过， 其切割磁力线也越 多， 因此相对于在线圈 10外部切割磁力线， 获得的电能也更多， 极大的提高了 发电效率。

[0043] 磁性件 20的外径小于线圈 10的内径， 优选稍微小于线圈 10内径即可， 以使得发 电效率最大化。 线圈 10和磁性件 20的配合尺寸要综合部件的磨损及加工精度等 因素来考虑。

[0044] 磁性件 20优选呈棒状， 线圈 10优选呈筒状， 磁性件 20与线圈 10的轴线优选重合 ， 以使发电功率最大化。 磁性件 20的截面可以为圆形、 方形或其他形状； 与之 相对的线圈 10的内截面也可以为圆形、 方形或其他形状。 鉴于圆形截面生产方 便、 简单， 利于大规模批量生产， 因此磁性件 20和线圈 10的截面优选呈圆形。 [0045] 具体实施吋， 可以在连接轴 43上设置沿连接轴 43径向延伸的连杆 431， 将磁性 件 20固定连接于连杆 431的端部。 进一步地， 可以在固定架 30上设置沿连接轴 43 轴向延伸的支撑架 31， 在支撑架 31上对应磁性件 20的位置连接线圈 10。 可以将 连接线圈 10和电流整理存储模块的导线设置在支撑架 31内。

[0046] 进一步地， 连杆 431至少有两个， 每个连杆 431的端部均连接一磁性件 20， 同吋 支撑架 31上对应每个磁性件 431的位置均连接一个线圈 10， 使得多组磁性件 20和 线圈 10同吋进行磁感线切割， 从而成倍的提高发电功率。

[0047] 进一步地， 连杆 431分别往两个方向延伸形成两个端部， 每一个端部均连接一 个磁性件 20， 优选往两个相反的方向延伸。 同吋， 固定架 30包括两个位于连接 轴 43两侧的支撑架 31， 每个支撑架 31上对应磁性件 20的位置连接一线圈 10。 从 而可以布局更多组磁性件 20和线圈 10， 成倍的提高发电功率。

[0048] 参见图 4、 图 5， 提出本发明的发电装置第二实施例， 本实施例与第一实施例的 区别是线圈 10和磁性件 20的设置位置刚好相反。 本实施例中， 磁性件 20固定连 接于固定架 30， 线圈 10固定连接于震荡系统 40的连接轴 43， 磁性件 20伸入线圈 1 0内且二者形成轴向往复运动的配合， 线圈 10和磁性件 20可以有一组或多组， 优 选呈弧形。

[0049] 震荡系统 40的摆臂 42往复摆动吋， 带动连接轴 43往复旋转 (在另外半个周期， 连接轴 43则在擒纵叉 50的带动下旋转， 进而反过来带动摆臂 42摆动)， 连接轴 43 则带动线圈 10往复转动， 使得磁性件 20在线圈 10内相对往复运动， 即在线圈 10 内来回穿插， 对磁感线进行切割， 从而使得线圈 10内产生电流， 获得电能， 达 到发电的目的。

[0050] 具体实施吋， 可以在连接轴 43上设置沿连接轴 43径向延伸的连杆 431， 将线圈 1 0固定连接于连杆 431的端部。 进一步地， 可以在固定架 30上设置沿连接轴 43轴 向延伸的支撑架 31， 在支撑架 31上对应线圈 10的位置连接磁性件 20。

[0051] 进一步地， 连杆 431至少有两个， 每个连杆 431的端部均连接一线圈 10， 同吋支 撑架 31上对应每个线圈 10的位置均连接一个磁性件 20， 使得多组磁性件 20和线 圈 10同吋进行磁感线切割， 从而成倍的提高发电功率。

[0052] 进一步地， 连杆 431分别往两个方向延伸形成两个端部， 每一个端部均连接一 个线圈 10， 优选往两个相反的方向延伸。 同吋， 固定架 30包括两个位于连接轴 4 3两侧的支撑架 31， 每个支撑架 31上对应线圈 10的位置连接一磁性件 20。 从而可 以布局更多组磁性件 20和线圈 10， 成倍的提高发电功率。

[0053] 本发明实施例的发电装置， 通过将擒纵机构与发电机构相结合， 利用擒纵机构 提供动能， 发电机构将动能转化为电能， 实现了发电的目的。 由于擒纵机构的 结构小巧精致， 因此大大缩小了发电装置的体积， 提高了发电装置的便携性， 并且擒纵机构不停的运动， 转化效率高， 因此发电功率较高。 同吋， 由于擒纵 机构的制作工艺成熟稳定， 因此大大降低了发电装置的实现成本， 提高了发电 装置的稳定性。

[0054] 应当理解的是， 以上仅为本发明的优选实施例， 不能因此限制本发明的专利范 围， 凡是利用擒纵机构同感应线圈和磁性件的有效 结合以达到发电的目的， 或 通过本发明说明书及附图内容所作的等效结构 或等效流程变换， 或直接或间接 运用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。

工业实用性

[0055] 本发明实施例所提供的一种发电装置， 通过将擒纵机构与发电机构相结合， 利 用擒纵机构提供动能， 发电机构将动能转化为电能， 实现了发电的目的。 由于 擒纵机构的结构小巧精致， 因此大大缩小了发电装置的体积， 提高了发电装置 的便携性， 并且擒纵机构不停的运动， 且转化效率高， 因此发电功率较高。 同 吋， 由于擒纵机构的制作工艺成熟稳定， 因此大大降低了发电装置的实现成本 ， 提高了发电装置的稳定性。