本發(fā)明涉及一種磁極對稱的微型發(fā)電裝置，屬于低功耗電子系統(tǒng)自供電技術(shù)領(lǐng)域，適用于低功耗無線傳輸系統(tǒng)等多種需要自供電的場合。

背景技術(shù)：

隨著無線物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，大量無線節(jié)點需要解決自供電問題，以取代需要不斷更換的電池，本專利提供的微型發(fā)電裝置，通過輕觸按鍵來發(fā)電，解決了物聯(lián)網(wǎng)無線節(jié)點的自供電問題。適用于物聯(lián)網(wǎng)無線節(jié)點、自供電無線開關(guān)、自供電無線門鈴、自供電無線遙控器等多種需要自供電的場合。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

現(xiàn)有微型發(fā)電裝置存在一個共同的弱點，即磁力線回路在線圈內(nèi)部都是通過鐵芯，而在線圈外部往往都是通過空氣形成回路?？諝馐菢O不良的導(dǎo)磁介質(zhì)，通過空氣形成磁力線回路，其磁通量密度將受極大影響。本發(fā)明利用線圈外側(cè)固定的一組磁鐵與插入線圈內(nèi)部的鐵芯形成優(yōu)質(zhì)的磁力線回路。由于線圈外側(cè)為磁鐵，線圈內(nèi)部為鐵芯，都是導(dǎo)磁性能優(yōu)異的導(dǎo)磁介質(zhì)，所形成的磁力線回路磁通量密度大，線圈外側(cè)的磁回路損失小，從而使得通過線圈內(nèi)部鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大化，在線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢達(dá)到最強(qiáng)，使其發(fā)電性能大幅提高，能量轉(zhuǎn)化效率最佳。

一種磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈外側(cè)裝有磁極對稱的一組磁鐵，該磁鐵組在線圈軸線的一側(cè)形成N、N極，另一側(cè)形成對稱的S、S極。鐵芯插入空心線圈內(nèi)，并能繞線圈軸線上的支點旋轉(zhuǎn)。開始時鐵芯一端與磁鐵組的N極接觸，另一端正好與磁鐵組的S極接觸，形成閉合的磁力線回路。由于線圈外側(cè)為磁鐵，線圈內(nèi)部為鐵芯，都是導(dǎo)磁性能優(yōu)異的導(dǎo)磁介質(zhì)，由此而形成的磁力線回路磁通量最大，線圈外側(cè)的磁回路損失最小，從而使得通過線圈內(nèi)部鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大。

鐵芯插入空心線圈內(nèi)，并能繞線圈軸線上的支點旋轉(zhuǎn)。鐵芯從開始位置旋轉(zhuǎn)到另個位置時，原來與N極接觸的點變成了與S極相接觸，另一端正好相反(原來與S極接觸的點變成與N極相接觸)，形成了方向相反的閉合磁力線回路。當(dāng)鐵芯在上述兩種狀態(tài)之間旋轉(zhuǎn)切換時，通過鐵芯的磁力線的極性發(fā)生快速反轉(zhuǎn)，從而形成的快速變化磁力線。線圈的感應(yīng)電動勢大小取決于磁力線變化，磁力線變化越快，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電勢越大。

所述磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈外側(cè)裝有磁極對稱的一組磁鐵，該組磁鐵可以是永磁磁鐵，也可以是感應(yīng)磁鐵。

所述磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈外側(cè)裝有磁極對稱的一組磁鐵，該磁鐵組可以是永磁磁鐵。永磁磁鐵的結(jié)構(gòu)可以多種多樣，異形永磁磁鐵的結(jié)構(gòu)是其中的一種。該結(jié)構(gòu)的永磁磁鐵能在線圈 軸線的一側(cè)、線圈的兩端形成N、N極，另一側(cè)形成對稱的S、S極。當(dāng)插入空心線圈內(nèi)鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時，能產(chǎn)生快速變化磁力線，從而生成感應(yīng)電能。

一種磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈外側(cè)裝有磁極對稱的一組磁鐵，該磁鐵組可以是感應(yīng)磁鐵。感應(yīng)磁鐵可以通過永磁磁鐵來實現(xiàn)。感應(yīng)磁鐵是在線圈軸向放置永磁磁鐵，通過永磁的感應(yīng)來產(chǎn)生磁極對稱的磁鐵組，磁鐵組當(dāng)中的其中一片在線圈軸線的一側(cè)形成N、N極，另一片在線圈軸線的另一側(cè)形成S、S極。當(dāng)插入空心線圈內(nèi)鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時，能產(chǎn)生快速變化磁力線，從而生成感應(yīng)電能。

一種磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈外側(cè)裝有磁極對稱的一組磁鐵，該磁鐵組可以是感應(yīng)磁鐵。感應(yīng)磁鐵可以通過永磁磁鐵來實現(xiàn)。感應(yīng)磁鐵是在線圈側(cè)向放置永磁磁鐵，通過永磁的感應(yīng)來產(chǎn)生磁極對稱的磁鐵組，磁鐵組當(dāng)中的其中一片在線圈軸線的一側(cè)形成N、N極，另一片在線圈軸線的另一側(cè)形成S、S極。當(dāng)插入空心線圈內(nèi)鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時，能產(chǎn)生快速變化磁力線，從而生成感應(yīng)電能。

附圖說明

圖1是本實用新型原理

圖2是本實用新型原理

圖3是本實用新型實施例1

圖4是本實用新型實施例2

圖5是本實用新型實施例3

圖中①空心線圈、②磁鐵組、③鐵芯、④永磁磁鐵、(21)上軟磁鐵片、(22)下軟磁鐵片。

實施方法

實施例1：如圖3所示的一種磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈①外側(cè)裝有磁極對稱的一組磁鐵②，所述的磁鐵組由異型結(jié)構(gòu)的永磁磁鐵②形成，該異型永磁磁鐵在線圈軸線的一側(cè)、線圈兩端形成N、N極，另一側(cè)形成對稱的S、S極。鐵芯③插入空心線圈內(nèi)，并能繞線圈軸線上的支點旋轉(zhuǎn)。開始時鐵芯左端與磁鐵的左端N極接觸，右端正好與磁鐵的右端S極接觸，形成閉合的磁力線回路。由于線圈外側(cè)包裹永磁磁鐵，線圈內(nèi)部為鐵芯，都是導(dǎo)磁性能優(yōu)異的導(dǎo)磁介質(zhì)，由此而形成的磁力線回路磁通量最大，線圈外側(cè)的磁回路損失最小，從而使得通過線圈內(nèi)部鐵芯的磁感線強(qiáng)度最大。

鐵芯插入空心線圈內(nèi)，并能繞線圈軸線上的支點旋轉(zhuǎn)。鐵芯從開始位置旋轉(zhuǎn)到另個位置時，原來與N極接觸的點變成了與S極相接觸，另一端正好相反(原來與S極接觸的點變成與N極相接觸)，形成了方向相反的閉合磁力線回路。由于線圈外側(cè)包裹永磁磁鐵，線圈內(nèi)部為鐵芯，都是導(dǎo)磁性能優(yōu)異的導(dǎo)磁介質(zhì)，由此而形成的磁力線回路磁通量最大，線圈外側(cè)的磁回路損失最小，從而使得通過線圈內(nèi)部鐵芯的磁感線強(qiáng)度最大。

鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的兩個接觸位，視為發(fā)電裝置的兩個狀態(tài)，當(dāng)發(fā)電裝置在兩個狀態(tài)之間切換時，通過空心線圈中的鐵芯的磁力線的極性正好相反，發(fā)生快速反轉(zhuǎn)，從而形成的快速變化磁力線。 線圈的感應(yīng)電動勢大小取決于磁力線變化，磁力線變化越快，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電勢越大。

實施例2：如圖4所示，一種磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈①外側(cè)裝有一組磁極對稱的磁鐵②，該磁鐵組由線圈軸向放置的永磁磁鐵④感應(yīng)產(chǎn)生，永磁磁鐵④的N極通過磁鐵組的上軟磁鐵片(21)感應(yīng)，在線圈軸線的上方、線圈兩端形成N、N極；下軟磁鐵片(22)通過永磁鐵④的S極感應(yīng)，在線圈軸線的下方、線圈兩端形成S、S極。鐵芯③插入空心線圈內(nèi)，鐵芯左端與磁鐵組的上軟磁鐵片(21)的左端N極接觸，右端正好與磁鐵組的下軟磁鐵片(22)的右端S極接觸，形成閉合的磁力線回路。當(dāng)鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時，鐵芯左端與磁鐵組的下軟磁鐵片(22)的左端S極接觸，右端正好與磁鐵組的上軟磁鐵片(21)的右端N極接觸，形成閉合的磁力線回路。

由于線圈外側(cè)為感應(yīng)磁鐵，線圈內(nèi)部為鐵芯，都是導(dǎo)磁性能優(yōu)異的導(dǎo)磁介質(zhì)，由此而形成的磁力線回路磁通量最大，線圈外側(cè)的磁回路損失最小，從而使得通過線圈內(nèi)部鐵芯的磁感線強(qiáng)度最大。

鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的兩個接觸位，視為發(fā)電裝置的兩個狀態(tài)，當(dāng)發(fā)電裝置在兩個狀態(tài)之間切換時，通過空心線圈中的鐵芯的磁力線的極性正好相反，發(fā)生快速反轉(zhuǎn)，從而形成的快速變化磁力線。線圈的感應(yīng)電動勢大小取決于磁力線變化，磁力線變化越快，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電勢越大。

實施例3：如圖5所示，一種磁極對稱的微型發(fā)電裝置，在空心線圈①外側(cè)固定有一組磁極對稱的磁鐵②，該磁鐵組由線圈軸線的側(cè)向放置的永磁磁鐵④感應(yīng)產(chǎn)生，永磁磁鐵④的N極通過磁鐵組的上軟磁鐵片(21)感應(yīng)，在線圈軸線的兩端形成N、N極；下軟磁鐵片(22)通過永磁鐵④的S極感應(yīng)，在線圈軸線的兩端形成S、S極。鐵芯③插入空心線圈內(nèi)，鐵芯左端與磁鐵組的上軟磁鐵片(21)的左端N極接觸，右端正好與磁鐵組的下軟磁鐵片(22)的右端S極接觸，形成閉合的磁力線回路。當(dāng)鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時，鐵芯左端與磁鐵組的下軟磁鐵片(22)的左端S極接觸，右端正好與磁鐵組的上軟磁鐵片(21)的右端N極接觸，形成閉合的磁力線回路。

由于線圈外側(cè)為感應(yīng)磁鐵，線圈內(nèi)部為鐵芯，都是導(dǎo)磁性能優(yōu)異的導(dǎo)磁介質(zhì)，由此而形成的磁力線回路磁通量最大，線圈外側(cè)的磁回路損失最小，從而使得通過線圈內(nèi)部鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大。

鐵芯繞支點旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的兩個接觸位，視為發(fā)電裝置的兩個狀態(tài)，當(dāng)發(fā)電裝置在兩個狀態(tài)之間切換時，通過空心線圈中的鐵芯的磁力線的極性正好相反，發(fā)生快速反轉(zhuǎn)，從而形成的快速變化磁力線，線圈的感應(yīng)電動勢大小取決于磁力線變化，磁力線變化率越快，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電勢越大。