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CN101150279A - 自发电装置及应用该装置的便携式电子装置 - Google Patents

自发电装置及应用该装置的便携式电子装置 Download PDF

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CN101150279A CNA2006100627367A CN200610062736A CN101150279A CN 101150279 A CN101150279 A CN 101150279A CN A2006100627367 A CNA2006100627367 A CN A2006100627367A CN 200610062736 A CN200610062736 A CN 200610062736A CN 101150279 A CN101150279 A CN 101150279A
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翁世芳
王崇任
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种自发电装置及应用该装置的便携式电子装置，该自发电装置在该便携式电子装置振动时产生电能，该电能经由一电路存储起来并在到达一定量时供给便携式电子装置的内部供电电路。所述自发电装置包括一支撑环；所述支撑环环道内部放置一偏心环；所述偏心环上固定有一或多个磁球；所述支撑环环道外部缠绕一或多个线圈，每一线圈具有两个节点；所述线圈经由节点连接至一电能收集电路；所述便携式电子装置振动使所述偏心环带动磁球旋转，使线圈中产生感应电流，所述感应电流由所述电能收集电路收集，供便携式电子装置使用。因此，利用本发明，不仅能很大限度将机械能转换成电能，还适用于短小型便携式电子装置。

Description

自发电装置及应用该装置的便携式电子装置
技术领域
本发明涉及一种自发电装置及应用该自发电装置的便携式电子装置。
背景技术
便携式电子装置，例如移动电话、MP3等，由于体积轻小、便于携带以及使用方便等，受到越来越多人的喜爱与采用。这些装置主要以充电电池作为电源，由于充电电池容量有限及便携式电子装置耗电快，经常需要充电。
便携式电子装置最主要的充电方法为利用一个充电器外接外部电源来充电，利用该种方法由于需要外部电源，在户外无电源的地方无法使用。
现有技术中还提供有主要利用风能、太阳能、机械能以产生电力的自供电装置。利用该种自供电装置时便携式电子装置用电时不受外部电源的控制。但自供电装置利用风能产生电力时所需的机构体积较大，而利用太阳能发电时发电能力依太阳能面板的大小而定，其面积要求颇高，不易做小。因此，将上述自供电装置应用于轻薄小巧的可携式电子装置中不太实际，即使应用于便携式电子装置中，也大大增加便携式电子装置的体积，影响便携式电子装置的小巧轻便。
目前自供电装置利用机械能为便携式装置提供电力主要是在便携式装置外部设置一手柄，用户旋转或按压该手柄带动设置于便携式装置内部的自供电装置运动使其转化电能至便携式装置，但设置在便携式装置外部的手柄不仅影响便携式装置的美观，还会影响便携式装置外部按钮、接口等的设置。特别对一些短小型的便携式电子装置，例如一些音乐播放装置，设置手柄供用户手动发电并不适用。
中国国家知识产权局曾于2001年10月1日授权公告的第02281866.9号专利揭露了一种自发电手电筒。该自发电手电筒筒体内设有中空套体，套体外周表面上设置有线圈，套体内设置有磁性元件，磁性元件在套体内沿套体轴向运动使线圈中产生感应电流。这种自发电装置，由于采用轴向运动设计，在用户停止摇动子电筒时磁性元件的运动也随即停止，此外，采用轴向运动设计，对一些短小的便携式装置，例如一些音乐播放器可能并不适用。
发明内容
有鉴于此，提供一种自发电装置及应用该装置的便携式电子装置，以解决现有技术中利用机械能发电的自供电装置用户作用停止导致自发电装置发电也随即停止的问题。
所提供的自发电装置及应用该装置的便携式电子装置还解决现有技术中利用机械能发电的自动电装置在短小型便携式电子装置不适用的问题。
所述自发电装置，用于为一便携式电子装置提供电能，包括一支撑环；所述支撑环环道内部放置一偏心环；所述偏心环上固定有一或多个磁球；所述支撑环环道外部缠绕一或多个线圈，每一线圈具有两个节点；所述线圈经由所述节点顺序连接至一电能收集电路，所述便携式电子装置振动使所述偏心环重心偏离一平衡位置，所述偏心环在自身重力的作用下带动所述磁球在所述支撑环环道内旋转，使所述线圈中产生感应电流，所述感应电流由所述电能收集电路收集，供所述便携式电子装置使用。
所述具自发电装置的便携式电子装置中，上述自发电装置与所述便携式电子装置内部的供电电路电性相连，为所述供电电路提供电能，
因此，相较现有技术，上述自发电装置内部的偏心环设置可在自发电装置停止振动后继续围绕轴心旋转，将剩余的动能继续转换成电能，能很大限度地为便携式电子装置供电。此外，上述自供电装置采用简单的环道加磁球加线圈的结构，适于在短小型便携式电子装置中应用。
附图说明
图1是本发明自发电装置及应用该装置的便携式电子装置中自发电装置应用于便携式电子装置的示意简图。
图2是本发明自发电装置及应用该装置的便携式电子装置中自发电装置一实施方式的示意图。
图3是本发明自发电装置及应用该装置的便携式电子装置中自发电装置另一实施方式的示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示。本发明的自发电装置2安装于一便携式电子装置1的内部，通过导线4跟该便携式电子装置1的内部供电电路3相连，以提供电能至该内部供电电路3。一种方式中，自发电装置2安装于便携式电子装置1面板(未图示)内侧，以使面板合上便携式电子装置1时，自发电装置2置于便携式电子装置1的内部。此外，便携式电子装置1的内部供电电路3包括置于便携式电子装置1内部的二次电池(未图示)与用电部件(未图示)。自发电装置2还可置于便携式电子装置1的外部，并包裹一外壳(未图示)，通过接口之类连接自发电装置1的内部供电电路3。
请参阅图2所示。所述自发电装置2包括一支撑环5，所述支撑环5固定安装于便携式电子装置1的内部，以使自发电装置2固定安装于便携式电子装置1的内部。或者，所述自发电装置1置于便携式电子装置1的外部时，所述支撑环5固定于外壳内侧。所述支撑环5内部定义有一环道6。所述环道6内放置有一偏心环7。其中，偏心环7可与环道6具有同轴心9，亦可与环道6具有不同轴心。当具有不同轴心时，以偏心环7能在环道6内围绕环道6轴心旋转为限。偏心环7上固定有一磁球8。所述磁球8使偏心环7重心10位置偏离其轴心9。因此，只有当便携式电子装置1静止不动或缓慢移动时，偏心环7重心10与其轴心9的连线处于地球引力的方向，即偏心环7处于一平衡位置，此时偏心环7不旋转。当便携式电子装置1剧烈运动(振动)时，带动偏心环7在支撑环5环道6内围绕轴心9旋转，使偏心环7重心10偏离平衡位置，此时，即使便携式电子装置1停止剧烈运动，偏心环7亦会在自身重力的作用下为返回平衡位置而围绕轴心9旋转。
支撑环5外部环绕一或多个线圈，其中图2中示出为围绕两个线圈11的情况，该两个线圈11每个上分别具有两节点12，通过该两节点12将该线圈11连接至一电能收集电路13。所述电能收集电路13包括一整流电路14、一滤波电路15以及一储能电路16。当磁球8在支撑环5环道6内旋转时，两线圈11内产生感应电流，该感应电流经整流电路14整流后进入滤波电路15，由该滤波电路15滤波后进入储能电路16，在储能电路16中存储。其中，该整流电路14可以为一桥式整流、该滤波电路15可以为一滤波电容、该储能电路16可以为一大容量的储能电容。
该储能电路16连接至便携式电子装置1的内部供电电路3。例如，该储能电路16可连接至便携式电子装置1的用电部件，充当一个备用电池使用。该储能电路16也可连接至便携式电子装置1内部二次电池的充电电路(未图示)，经由该充电电路给二次电池充电。在进一步实施中，该储能电路16还连接至一监视电路(未图示)，该监视电路监视储能电路16内储存电量的情况，并在储能电路16内电量达到一定水准时控制储能电路16给二次电池充电。
请参阅图3所示。图3为举例说明偏心环7上固定有多个磁球8的情况。图3中偏心环7上固定有六个磁球8，该六个磁球8均匀或非均匀分布于偏心环7上。均匀分布时，六磁球8设置不同重量(即非均衡重量)使偏心环7重心10偏离其轴心9。非均匀分布时，六磁球8的非均匀分布或非均衡重量或两者兼具使偏心环7重心10偏离其轴心9。支撑环5外部环绕六个线圈11，该六个线圈11分别经由其节点12连接至整流电路14。
在上述实施方式中，支撑环5与偏心环7均为全环形状，在其他实施方式中，支撑环5与偏心环7均可为非全环形状，例如半环形状，亦可支撑环5为全环形状、偏心环7为非全环形状。
上述自供电装置2结构中，由于采用了简单的环道加磁球加线圈的结构，可以做成小巧的体积置于便携式电子装置1中。另外，自发电装置2内部的偏心环7可在自发电装置2停止振动后继续围绕轴心旋转，将剩余的动能继续转换成电能，能很大限度地为便携式电子装置1供电。

Claims (10)

1.一种自发电装置，用于为一便携式电子装置提供电能，其特征在于，所述自发电装置包括一支撑环；所述支撑环环道内部放置一偏心环；所述偏心环上固定有一或多个磁球；所述支撑环环道外部缠绕一或多个线圈，每一线圈具有两个节点；所述线圈经由所述节点顺序连接至一电能收集电路，所述便携式电子装置振动使所述偏心环重心偏离一平衡位置，所述偏心环在所述便携式电子装置振动及/或自身重力的作用下带动所述磁球在所述支撑环环道内旋转，使所述线圈中产生感应电流，所述感应电流由所述电能收集电路收集，供便携式电子装置使用。
2.如权利要求1所述的自发电装置，其特征在于，所述电能收集电路包括一整流电路、一滤波电路以及一储能电路，所述感应电流经所述整流电路、滤波电路整流滤波后由所述储能电路储存。
3.如权利要求2所述的自发电装置，其特征在于，所述储能电路包括一储能电容。
4.如权利要求1所述的自发电装置，其特征在于，所述偏心环重心偏离其在支撑环环道内旋转时旋转的轴心，所述平衡位置为所述偏心环重心与所述轴心的连线处于地球引力的方向时偏心环的位置。
5.一种具自发电装置的便携式电子装置，所述自发电装置与所述便携式电子装置内部供电电路电性相连，为所述供电电路提供电能，其特征在于，所述自发电装置包括一支撑环；所述支撑环环道内部放置一偏心环；所述偏心环上固定有一或多个磁球；所述支撑环环道外部缠绕一或多个线圈，每一线圈具有两个节点；所述线圈经由所述节点顺序连接至一电能收集电路，所述便携式电子装置振动使所述偏心环重心偏离一平衡位置，所述偏心环在所述便携式电子装置振动及/或自身重力的作用下带动所述磁球旋转，使所述线圈中产生感应电流，所述感应电流由所述电能收集电路收集，并提供给所述便携式电子装置内部供电电路。
6.如权利要求5所述的便携式电子装置，其特征在于，所述电能收集电路包括一整流电路、一滤波电路以及一储能电路，所述感应电流经所述整流电路、滤波电路整流滤波后由所述储能电路储存。
7.如权利要求6所述的便携式电子装置，其特征在于，所述储能电路连接至所述便携式电子装置内部供电电路。
8.如权利要求6所述的便携式电子装置，其特征在于，所述储能电路包括一储能电容。
9.如权利要求5所述的便携式电子装置，其特征在于，所述自发电装置通过所述支撑环固定于所述便携式电子装置内部。
10.如权利要求5所述的便携式电子装置，其特征在于，偏心环重心偏离其在支撑环环道内旋转时旋转的轴心，所述平衡位置为所述偏心环重心与所述轴心的连线处于地球引力的方向时偏心环的位置。
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