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CN113346677A - 发电装置、发电方法和复位方法及其应用 - Google Patents

发电装置、发电方法和复位方法及其应用 Download PDF

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CN113346677A
CN113346677A CN202110726930.5A CN202110726930A CN113346677A CN 113346677 A CN113346677 A CN 113346677A CN 202110726930 A CN202110726930 A CN 202110726930A CN 113346677 A CN113346677 A CN 113346677A
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刘远芳
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Guangdong Yibailong Intelligent Technology Co ltd
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Guangdong Yibailong Intelligent Technology Co ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
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    • HELECTRICITY
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    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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Abstract

本发明提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述发电装置包括一驱动装置和至少一发电机,其中所述发电机与所述驱动装置相传动地连接,由所述驱动装置驱动所述发电机产生感生电能。所述驱动装置包括一制动器、至少一磁吸单元以及一驱动支架,其中所述至少一磁吸单元被设置于所述制动器,所述制动器为导磁材料,其中所述驱动支架被活动地设置于所述制动器,在初始状态时,所述驱动支架经磁吸作用被吸附至所述制动器,当所述驱动支架受到足够克服所述制动器和所述驱动支架之间的磁吸作用的驱动作用力时,所述驱动支架与所述制动器分离,以供所述驱动支架驱动所述发电机产生感生电能。

Description

发电装置、发电方法和复位方法及其应用
技术领域
本发明涉及自发电领域,尤其涉及一发电装置、发电方法和复位方法及其应用。
背景技术
利用内置微型发电机供电的自发电无线开关以其节能环保的理念正被大众所接受,但是,现有技术的自发电无线开关存在显著的缺陷,其一,驱动自发电无线开关工作所需的按压力较大,手感比较费劲;其二,按压操作自发电无线开关时内部发电机“啪啪”作响的较大的撞击噪声给用户带来不好的体验,尤其在夜晚比较安静的场合使用自发电开关时的噪声令人刺耳。因此,有必要进一步减小自发电无线开关所需要的驱动力以及减少微型发电机的机械噪声。
现有技术的复位式自发电开关需要一个复位力大于驱动力的弹簧来复位,如专利公开号CN106462127B以及CN104656479B中揭示的发电装置需要弹性较大的复位弹簧,因此在按压操作自发电无线开关时非常费力;而公开号为CN208564883的专利中揭示了一种循环发电的装置,但是其设计较为复杂,对零部件精度要求非常高,且成本较高,不利于普及应用。
如图1揭示了公开号CN106462127B中一种驱动方式,当按压自发电无线开关的发电机的磁组时,由于有复位弹簧的反向推力,因此,按压的力需要的非常大;假设在没有复位弹簧的情况下,驱动发电机磁组向下运动需要的驱动力为3N,如果要复位顺畅的话,复位弹簧的力设置为1.5倍发电机磁组的驱动力为佳。也就是说,如果驱动发电机磁组需要的驱动力为3N,那么要使该发电装置具有能够被弹簧复位的功能,那么总的驱动力为:3N(磁组驱动力)+3*1.5(复位弹簧反向推力)=7.5N。可见,7.5N的驱动力还是相当费劲的,即便在自发电无线开关的驱动装置中可以采用杠杆来减少部分驱动力,但是发电机所需的强大的驱动力使得发自发电无线开关的壳体被震动得发出刺耳的机械噪声。
在一些自发电无线开关产品设计时,为了使自发电开关的厚度变得较薄,以便与传统的插座的厚度相匹配,使得看上去高度一致,具有良好的美观度,因此需要力度极轻的发电装置来实现,只有发电装置驱动的力度轻才能够使得自发电开关变薄以后不易产生变形,否则,以现有技术的设计会导致自发电无线开关的按键与壳体减薄后因刚性下降,而使得按键边沿的位置在按压时会发生失效的问题。
图2揭示了公开号CN104656479B中的一种复位装置,也具有大于发电机驱动力的反推弹簧,同样地具有一个反推力大于发电机驱动力的反推弹簧,导致手指按压按键时十分费劲。
图3揭示了专利公开号为CN209472525U中的一种弹性复位装置,在弹片的高速驱动下,铁芯撞击上下导磁板而发出2次较强的机械噪声。现有技术会产生强烈的机械噪声,十分影响实际使用的效果。在现有技术中,铁芯在机械储能弹片的加速作用下,交替与上下导磁板高速撞击而改变穿过铁芯的磁感线的方向,从而在线圈中产生感生能量,如果铁芯与上下导磁板之间撞击的速度越快则感生能量就越大,副作用是撞击的噪声就越大,机械噪声令人难以接受。在这种设计中,采用了弹片类的加速器件,这会导致铁芯与上下导磁板撞击的声音更响。
现有技术中的复位式自发电开关由于其发电装置需要一个力度较大的复位弹簧来实施复位功能,而复位弹簧的力度又必须大于发电装置的驱动力度才能够正常复位,因此,由于弹簧复位力加上发电机驱动的力,这两个叠加的驱动力非常大,这种设计就无法应用在遥控器装置上,众所周知,电视、空调等遥控装置的按压手感是非常轻的,噪声极低;如果要满足遥控器的供电需求,对于发电装置的力度与噪声就具有极高的要求。
因此,有必要改善现有技术的自发电无线开关操作非常费力的问题以及机械撞击噪声较大的问题。
发明内容
本发明解决了现有技术的复位式发电装置在复位操作时弹簧提供的复位力必须大于或等于按压操作时的力的问题,从而使得所述发电装置在一个按压与复位的循环操作中,复位操作的力能够小于按压操作的力,使得所述复位弹簧提供的反向阻力显著减小,进而实现了发电装置省力驱动的有益效果。
本发明的一个主要优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述驱动装置省力且可自动复位。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述驱动装置在不需要复位弹簧,但仍然具有复位的作用,同时具备省力与省掉复位弹簧的双重作用。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述驱动装置在静止时通过磁吸作用相互吸合,在受力作用时,所述驱动装置分离,从而避免由于碰撞产生的噪声。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述驱动装置所需要的驱动作用力减小,更利于操作。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述驱动装置显著降低了驱动发电机时产生的极强的机械噪声。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述驱动装置所需要的驱动作用力小,驱动力矩变小,使得壳体不易因操作力度太大而发生变形,壳体也可以设计得比较薄,有利于自发电装置的小型化。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述驱动装置的结构简单可靠,实施成本低廉,不需要昂贵的设备和复杂的机械结构。因此,本发明成功提供了一种经济有效的解决方案。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述发电装置可自动复位,所述驱动装置包括一磁铁,所述磁铁提供的磁场既起到了发电的作用,又起到了让发电装置自动复位的作用,减少了现有技术的零部件的数量以及机械设计的难度。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中所述发电装置复位操作所需要的力远小于按压操作所需要的力,或者说,发电装置在省力的驱动状态,复位操作的力小于按压操作力度的1/2。
本发明的另一个优势在于提供一发电装置、发电方法和复位方法及其应用,其中本发明中复位弹簧提供的复位弹力总是小于单独按压所述发电机时所需的驱动力,进而减少了操作所述复位式发电机发电时所需要的总的驱动力,因而能够起到省力的显著作用
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明的一个方面,能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一发电装置,包括:
至少一驱动装置和至少一发电机,其中所述发电机与所述驱动装置相传动地连接,由所述驱动装置驱动所述发电机产生感生电能,其中所述驱动装置包括:
一制动器;
至少一磁吸单元,其中所述至少一磁吸单元被设置于所述制动器,所述制动器为导磁材料;以及
一驱动支架,其中所述驱动支架被活动地设置于所述制动器,在初始状态时,所述驱动支架经磁吸作用被吸附至所述制动器,当所述驱动支架受到足够克服所述制动器和所述驱动支架之间的磁吸作用的驱动作用力时,所述驱动支架与所述制动器分离,其中所述驱动支架驱动所述发电机产生感生电能。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其特征在于,所述发电方法包括:
(1)通过磁吸作用吸附一磁吸装置于一制动器;和
(2)驱动一驱动支架与所述制动器分离,其中一磁吸装置随所述驱动支架同步移动,使得所述磁吸装置与所述制动器分离,并由所述磁吸装置在分离过程中改变所述制动器的磁场密度,以使得位于所述制动器的一线圈产生感生电能。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的复位方法,其特征在于,其中所述复位方法包括如下步骤:
(1)在初始状态下,受磁吸作用一磁吸装置一制动器被吸附在一起;
(2)驱动一驱动支架,以分离所述制动器与磁吸装置,并在分离过程中产生感生电能;以及
(3)当所述制动器与所述驱动支架分离的距离处于一定范围内时,当外力解除后,所述驱动支架在磁力作用下被吸附至所述制动器,以复位至初始状态。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其特征在于,其中所述驱动方法包括如下步骤:
(a)驱动一储能器发生形变,由所述储能器储存弹性势能,其中所述储能器与一驱动支架相连接,在初始状态下,所述驱动支架与一制动器通过磁吸作用相互吸附;
(b)当所述储能器的弹性势能足以克服所述制动器与所述驱动支架之间的磁力时,由所述储能器向所述驱动支架释放弹性势能,所述制动器与所述驱动支架被分离,并在分离的过程中,由被设置于所述制动器的线圈产生感生电能;以及
(c)当外力解除后,所述驱动支架与所述制动器在磁力的作用下相互吸附,复位至初始位置。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其特征在于,其中所述发电方法包括如下步骤:
a、在常态时,受磁吸作用吸附一制动器于一磁吸装置;
b、受外力驱动所述制动器与所述磁吸装置分离,使穿过所述制动器的磁场密度发生变化,进而使套设于所述制动器外周的一线圈因磁场密度的变化而感生出电能;以及
c、当外力被解除,所述磁吸装置与所述制动器通过磁吸作用吸附在一起,复位至初始状态。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其特征在于,其中所述发电方法包括如下步骤:
I、初始时,受磁吸作用一制动器与一磁吸装置相吸附;
II、受外力作用分离所述制动器和所述磁吸装置,其中在分离的过程中,被套设于所述制动器的至少一线圈中产生一脉冲感生电能;以及
III、用小于磁吸作用的力驱动所述制动器与所述磁吸装置相互吸附至复位,以减少复位操作所需要的力。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一无线控制器,包括:
一发电装置;和
至少一射频通信电路,其中所述射频通信电路被电气连接至所述发电装置,由所述发电装置为所述射频通信电路提供工作电能,其中所述发电装置包括:
至少一驱动装置和被设置于所述驱动装置的至少一线圈,所述射频通信电路与所述线圈相电气连接,其中所述驱动装置包括:
一驱动支架,其中所述驱动支架具有至少一活动支点;
至少一磁吸装置,其中所述磁吸装置被设置于所述驱动支架;以及
一制动器,其中所述线圈被设置于所述制动器,其中所述制动器为导磁材料,所述磁吸装置通过磁吸作用可互动地被吸附至所述制动器,当所述驱动支架受到足够克服所述制动器和所述驱动支架之间的磁吸作用的驱动作用力时,所述磁吸装置随所述驱动支架绕所述活动支点转动,以调整所述制动器位置所述线圈的磁场强度,由所述线圈产生感生电能。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一无线控制器的工作方法,所述步骤如下:
I、初始时,受磁吸作用一制动器与一磁吸装置相吸附;
II、受外力作用分离所述制动器和所述磁吸装置,其中在分离的过程中,被套设于所述制动器的至少一线圈中产生一脉冲感生电能;以及
III、设置所述射频通信电路当所述线圈产生感生电能时,在小于或者等于1.5毫秒的时间内至少完成一次射频通信,以使得至少两个同频率的无线控制器在被同时按压及复位操作时不会发生信号冲突。
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是现有技术的一种自发电装置的示意图。
图2是现有技术的另一种自发电装置的示意图。
图3是现有技术的另一种自发电装置的示意图。
图4是根据本发明的第一较佳实施例的一驱动装置的示意图。
图5是根据本发明上述第一较佳实施例的所述驱动装置的工作原理示意图。
图6A至图6C是根据本发明上述第一较佳实施例的所述驱动装置的动作示意图。
图7A至图7C是应用本发明第一较佳实施例的一发电装置的整体示意图。
图8是根据本发明的第二较佳实施例的一驱动装置的示意图。
图9是根据本发明的第三较佳实施例的一驱动装置的示意图。
图10A和图10B是根据本发明的上述第三较佳实施例的所述驱动装置的剖视图。
图11是根据本发明上述较佳实施例的一发电装置的整体示意图。
图12A和图12B是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的剖视图。
图13A至图13C是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的工作示意图。
图14是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的另一可选实施方式的示意图。
图15是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的动作示意图。
图16是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的示意图。
图17是根据本发明第四较佳实施例的一发电装置的示意图。
图18是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的一驱动装置的示意图。
图19是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的动作示意图。
图20是根据本发明第五较佳实施例的一发电装置的示意图。
图21是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的驱动发电的动作示意图。
图22是根据本发明上述较佳实施例的所述发电装置的复位动作的动作示意图。
图23是根据本发明上述较佳实施例的一无线控制器的示意图。
图24是根据本发明上述较佳实施例的所述无线控制器一次无线射频通信的时间的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参照本发明说明书附图之图4至图7C所示,依照本发明第一较佳实施例的一驱动装置100和带有驱动装置的发电装置在接下来的描述中被阐明。所述发电装置进一步包括一发电机200,其中所述发电机200与所述驱动装置100相互地联动,由所述驱动装置100受力而驱动所述发电机200,所述发电机200被所述驱动装置100驱动产生感生电能。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述发电机200为微型发电机。本领域技术人员可以理解的是,在本发明的附图中仅表示出所述发电装置的主要结构,其中所述发电装置进一步包括壳体,其中所述发电机200和所述驱动装置100被设置于所述壳体。可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述驱动装置100的数量可以为一、二或者多个。也就是说,在此对所述发电装置的所述驱动装置100的数量不做限制。
所述驱动装置100包括一驱动支架10、一储能器20、至少一制动器30以及至少一磁吸单元40,其中所述制动器30被吸附于所述磁吸单元40,所述制动器30传导所述磁吸单元40的磁力。在静止状态下或初始状态下,所述驱动装置100的所述驱动支架10被吸附于所述制动器30,即所述磁吸单元40通过所述制动器30吸附所述驱动支架10。当所述驱动支架10受到足够作用力时,所述磁吸单元40与所述制动器30分离,即所述驱动支架10在受到足够驱动作用力时,由所述驱动作用力克服所述制动器30和所述驱动支架10的磁吸作用力。值得一提的是,所述发电机200与所述驱动支架10的一端相传动地连接,由所述驱动支架10驱动所述发电机200,从而由所述发电机200产生感生电能。
所述制动器30被吸附于所述磁吸单元40,并于所述磁吸单元40保持相对静止的状态,其中所述制动器30可以但不限于铁、钴、镍以及其它具有磁力传导作用的金属、合金亦或是磁铁、磁石等。
在初始状态下,所述制动器30和所述磁吸单元40被固定,其中所述磁吸单元40通过所述制动器30吸附所述驱动支架10,以使得所述驱动支架10在所述磁吸单元40的吸附作用下被保持在所述制动器30。所述储能器20被设置于所述驱动支架10,其中所述储能器20适于为驱动所述驱动支架10的运动储蓄能量。当所述储能器20储蓄足够能量时,所述储能器20驱动所述驱动支架10移动,借以所述驱动支架10驱动所述发电机200产生感生电能。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述储能器20被固定于所述驱动支架10,其中所述储能器20被用于储蓄驱动所述驱动支架10所需的驱动力,当所述储能器20储蓄足够驱动作用力时,由所述储能器20驱动所述驱动支架10,并克服所述驱动支架10与所述制动器30之间的磁吸作用力。换言之,所述驱动装置100在受力时,所述储能器20为所述驱动支架10储蓄驱动作用力,并当达到超过临界状态时,由所述储能器20带动所述驱动支架10运动,进而借以所述驱动支架10驱动所述发电机200产生感生电能。可选地,所述储能器20被一体地成型于所述驱动支架10,即所述储能器20一体地延伸自所述驱动支架10的一个端部。
所述驱动支架10在初始状态下被吸附于所述制动器30,当所述储能器20储蓄足够驱动作用力时,由所述储能器20驱动所述驱动支架10沿一特定方向移动。作为示例的,在本发明的该优选实施例中,所述驱动支架10被所述储能器20带动沿背向于所述制动器30的方向平行移动,或所述驱动支架10基于一转动轴朝背向于所述制动器30的方向转动。
优选地,所述驱动支架10具有一枢转轴L,其中当所述储能器20储蓄足够的驱动作用力时,所述储能器20驱动所述驱动支架10基于所述枢转轴L做轴转运动,以驱动所述发电机200产生感生电能。可选地,所述驱动支架10具有一运动轨道,其中当所述储能器20储蓄足够的驱动作用力时,所述储能器20驱动所述驱动支架10基于运动轨道朝背向于所述制动器30的方向水平地或垂直地移动,以驱动所述发电机200产生感生电能。
所述驱动支架10包括一驱动部11、自所述驱动部11延伸的至少一传动部12,以及至少一转轴13,其中在初始状态下,所述驱动部11被吸附于所述制动器30,并且所述储能器20被设置于所述驱动部11。当所述储能器20储蓄足够的驱动作用力时,所述储能器20驱动所述驱动支架10的所述驱动部11,使得所述驱动部11脱离所述制动器30。所述驱动部11和所述传动部12位于所述转轴13的两侧,其中当所述驱动部11受到足够驱动作用力时,所述驱动部11和所述传动部12以所述转轴13为轴心(支点)做轴转运动。所述传动部12与所述发电机200相传动地连接,当所述传动部12运动时,所述传动部12驱动所述发电机200产生感生电能。
优选地,所述驱动支架10的所述驱动部11、所述传动部12以及所述转轴13为一体式结构。所述传动部12自所述驱动部11的两侧一体地向外延伸,其中所述转轴13位于所述驱动部11和所述传动部12之间,其中所述转轴13位于同一所述枢转轴L所在轴线方向。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述驱动部11具有磁吸性能,即所述驱动部11能够被所述制动器30吸附,所述驱动部11对应于所述制动器30的部分为导磁材料,或者在对应于所述制动器30的部位设有导磁材料的吸附单元。可选地,在本发明的该优选实施例中,所述驱动支架10的所述传动部12和所述转轴13的具体材质、结构和形状在此不做限制。
作为示例的,所述驱动支架10的形状呈“C”型、“N”型,包括但不限于“U”形、“Y”形,位于所述驱动部11两侧的所述传动部12与所述发电机200相传动地连接,当所述驱动部11移动时,位于所述驱动部11两侧的所述传动部12驱动所述发电机发电。
如图4和图5所示,在静止状态,所述磁吸单元40通过所述制动器30吸附所述驱动支架10,其中所述制动器30提供磁性阻力,使得所述驱动支架10能够保持稳定的静止状态;其中所述制动器30提供磁阻力,与所述储能器20一起构成弹射加速装置,当所述储能器20储蓄足够驱动作用力时,足以克服所述制动器30提供的磁阻力时,所述驱动支架10能够快速脱离所述制动器30;其中所述制动器30还能够提供自动复位力,当所述储能器30储蓄的作用力消失时,所述制动器30通过磁吸作用吸附所述驱动支架10的所述驱动部11,以使得所述驱动支架10回复至初始位置。
所述储能器20被设置于所述驱动支架10的所述驱动部11,其中所述储能器20受力时会储蓄作用力,以至当所述储能器20储蓄的作用力达到所述制动器30的磁性阻力时,所述储能器30驱动所述驱动支架10的所述驱动部11脱离所述制动器30。所述储能器20包括一固定端21和自所述固定端21一体地向外延伸的一储能端22,其中所述储能器20的所述固定端21被固定于所述驱动支架10的所述驱动部11,所述储能器20位于所述驱动支架10的所述驱动部11的外侧。优选地,所述储能器20为弹性储能机构,比如弹性片,作为示例的,在本发明的该优选实施例中,所述储能器20被实施为金属弹片或塑料弹片。所述储能器20被固定地设置于所述驱动支架10的所述驱动部11。
值得一提的是,所述储能器20的受力作用点位于所述储能器20的所述储能端22,当所述储能器20的所述储能端22受力时,所述储能器20的所述储能端22受力弯曲,以储蓄作用力的动能。当所述储能器20储蓄足够多动能时,所述储能器20足以克服所述驱动支架10与所述制动器30之间的磁吸阻力,以使得所述驱动支架10在所述储能器20的弹性驱动作用下快速地与所述制动器30分离。
在本发明的该优选实施例中,所述驱动支架10被可枢转地安装于所述发电装置的壳体,所述磁吸单元40与所述制动器30被固定地安装于所述壳体,在初始状态时,所述制动器30在磁力的作用下与所述驱动支架10的所述驱动部11相吸合。因此,常态时,所述驱动支架10受磁铁磁力的束缚作用而不能任意活动,所述驱动支架10被所述制动器30吸附而保持被吸附的初始状态。
如果向所述储能器30的所述储能端22逐渐输入压力,所述储能器20开始产生弯曲形变,并储蓄弹性势能,当所述储能器20在储能的过程中,所述制动器30通过所述磁力吸附所述驱动支架10的所述驱动部11,所述驱动部11仍保持与所述制动器30紧密吸合的吸附状态。随着输入力的持续,储能器20继续形变弯曲,储蓄的弹性势能越来越大;当所述弹性势能大于所述磁吸作用力时,所述储能器20突然释放所述弹性势能,所述驱动部11瞬间脱离所述制动器30的吸附。
所述驱动部11瞬间与所述制动器30分离,所述驱动部11的运动方向为脱离(或远离)所述制动器30的方向,而并非撞向所述制动器30的方向,因此,所述驱动部11分离所述制动器30的过程不会发出噪声,或者仅会发出极轻微的声音,这样就达到了减少噪声的目的。
所述驱动部11与所述制动器30的分离运动导致驱动支架10发生快速摆动,其中所述传动部12发生瞬间快速的移动,其中所述传动部12的尾端与所述微型发电机相互联动,则所述微型发电机也可以以极快的速度被驱动,从而产生较强的感生电能。
值得一提的是,所述制动器30可被固定地安装于壳体,所述制动器30起到制动和导磁的双重作用。为了进一步提高导磁率和发电的效率,在所述制动器30的周围还可以采用导磁材料将所述线圈包裹或者半包裹起来,以集中磁感线。
所述发电机200为所述微型发电机,所述发电机200包括一发电机固定装置210和至少一空心线圈220,其中所述空心线圈220被可活动地设置于所述发电机固定装置210。所述发电机固定装置210具有一磁隙201,所述空心线圈220可在所述磁吸内运动,并在运动过程中产生感生电能。所述空心线圈的质量小,重量比较轻,有益于被所述驱动支架10所高速驱动而产生较强的感生电能。由于所述空心线圈220是在磁隙中自由运动,几乎没有摩擦,因此不会产生明显的机械噪声,有利于进一步减小发电机操作时的噪声。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发电机200的所述空心线圈的匝数小于800圈,为了提高发电的效率,其中所述空心线圈220的高度小于6毫米。特别地,由于所述空心线圈20在磁隙中运动,其内壁难免会摩擦到磁隙的导磁材料,从而会损坏线圈,为了克服这个问题,本实施例在所述空心线圈220的内壁铺设一层厚度小于0.5毫米的刚性薄膜,用以保护运动的线圈。
所述发电机200进一步包括一线圈驱动板230,其中所述空心线圈220被设置于所述线圈驱动板230,由所述线圈驱动板230驱动所述空心线圈220在所述发电机固定装置210的所述磁隙201内做切割磁感线的运动。所述线圈驱动板230既起到固定所述空心线圈220的作用,又起到可活动连接所述驱动支架10的所述传动部的作用,当所述驱动支架10摆动时,所述驱动支架10的所述传动部12将运动能量传导至所述线圈驱动板230,从而驱动固定于所述线圈驱动板230的空心线圈220在所述201磁隙内运动。
相应地,所述线圈驱动板230被可传动地连接于所述驱动支架10的所述传动部12,由所述传动部12驱动所述线圈驱动板230运动,借以所述线圈驱动板230驱动所述空心线圈220运动。值得一提的是,所述线圈驱动板230位于所述空心线圈220的顶端。
所述线圈驱动板230的两侧设有线圈驱动支点202,其中所述驱动支架10的所述传动部12被可传动地连接于所述线圈驱动板230的所述线圈驱动支点202。值得一提的是,所述线圈驱动支点202与所述驱动支架10的具体连接方式不限制,只要当所述驱动支架10摆动时,能够将驱动力传导至所述线圈驱动支点202,使得所述空心线圈220能在所述磁隙201中运动即可。
优选的,所述线圈驱动板230与所述驱动支架10之间采用轴连接或者卡槽连接的方式。更优选地,所述驱动支架10可以设置为U形、Y形、I形、T形、口形、π形等结构。
当外力消失时,在所述制动器30磁场的作用下,所述驱动支架10被磁性复位,所述制动器30与所述驱动部11重新吸合,回归初始状态。特别地,由于所述驱动部11虽然已经脱离了所述制动器30的吸附作用,但是由于脱离的行程较小,例如小于0.5毫米,所述驱动部11仍处于所述制动器30传导的磁场的引力作用范围。因此,一旦驱动所述储能器20的力消失时,所述驱动部11仍会在磁场的引力的作用下回归到原位,也就是所述驱动部11会自动的重新与所述制动器30相吸合,由于复位时没有所述储能器20的加速作用,因此所述驱动部11复位时不会产生噪声,或者仅会产生极轻的声音。因此,复位过程同样实现了减少噪声。
根据上述实施例的描述,可以看出,本发明没有采用现有技术的复位弹簧,但仍然具有复位的作用,甚至实现了自动复位的有益效果;由于没有了复位弹簧的反向推力,因此,本发明的驱动力更轻,也就是说,在产生同样能量的情况下,本发明的效率得到了显著提升。
根据上述揭示,进一步需要指出的是,如果将两个导磁金属通过磁力而磁吸在一起,再在所述任意一个导磁金属的外周套设所述线圈。在初始状态时,两个所述导磁金属中的磁感线处于稳定的状态,而当采用机械力将这两个所述导磁金属分离时,穿过所述导磁金属中的磁感线因为分离动作而发生强弱变化,因此会在所述线圈中产生感生电能。如果所述两导磁金属分离的距离仍处于强磁场的复位作用的范围,虽然所述两导磁金属已经分离,并且所述线圈中也产生了电能。但是,在磁力的引力的作用下,当机械力被解除,所述两导磁金属会在所述磁力的引力作用下又重新回到初始状态,两所述导磁金属又会自动吸附在一起,从而实现通过磁力实现发电与自动复位的双重作用。简单的说,本发明利用同一个位置的磁铁及实现了发电的作用,又起到了复位的作用;根据需要的磁力要求,磁铁,可以由多片组合而成,本发明不做限制。
特别地,假设两个所述导磁金属因机械力分离的距离较远,而超出了可通过磁力牵引而自动复位的有效距离。那么此时,只需要用一个力度较小的复位装置即可轻轻推动两所述导磁金属回到初始状态。如图7C所示,所述发电装置进一步包括一复位装置300,其中所述复位装置300被设置于所述发电装置的壳体,当所述发电装置的所述磁吸单元被驱动与所述制动器30分离时,由所述复位装置300驱动所述驱动支架10回复至初始位置。特别地,当所述驱动支架10与所述制动器30分离较远时,所述复位装置300能够辅助所述驱动支架10移动,提供有利于所述驱动支架10回复至初始状态的作用力。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,与现有技术不同的是,所述复位装置300提供的力远小于驱动所述两导磁金属分离所需要的力。因此,本发明复位仍是非常省力的,实现了本发明的另一个省力的目的,因此仍属于本发明保护的范围。
在本发明的其他可选实施方式中,所述复位装置300还可以设置为作用于所述储能器20的所述储能端22,其中所述复位装置300通过所述储能器20的所述储能端22提供复位所需要的辅助作用力。
上述描述的“力度较小”,指的是上述发电装置复位所需要的力小于驱动两个所述导磁金属分离的力。优选地,复位所需要的力小于驱动两个所述导磁金属分离的力的1/2。所述复位装置300可采用弹片、弹簧、扭簧或者磁铁的相斥或者相吸作用来实施。
参照本发明说明书附图之图8所示,依照本发明第二较佳实施例的一驱动装置100和带有驱动装置的发电装置在接下来的描述中被阐明。与上述第一较佳实施例不同的是所述驱动装置100,其中所述驱动装置100包括一驱动支架10、一储能器20、至少一制动器30以及至少一磁吸单元40,其中所述制动器30被吸附于所述磁吸单元40,所述制动器30传导所述磁吸单元40的磁力。
在本发明的该优选实施例中,所述驱动装置100进一步包括至少一发电线圈50,所述发电线圈被设置于所述驱动支架10,从而当所述驱动支架在运动的过程中,所述发电线圈能够被所述磁吸单元40的磁场扰动而产生电能。所述发电线圈50被缠绕于所述驱动支架10,优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发电线圈50被缠绕于所述驱动支架10的所述驱动端11,当所述驱动支架10受力被驱动与所述制动器30分离时和/或当所述驱动支架10受到所述制动器30的磁吸作用力而复位时,所述发电线圈50能够产生感生电能。
可以理解的,所述驱动支架10与所述制动器30相互作用的位置和所述发电线圈50套设的位置采用导磁材料,而其它位置则可以采用非导磁材料;
所述驱动支架10可以设置为导磁材料,或者导磁材料与非导磁材料的合体,例如铁镍合金与塑料的合体;
在外力的驱动下,当所述驱动支架10与所述制动器30分离后,利用小于所述驱动支架10与所述制动器30分离的力,能够将所述驱动支架10与所述制动器30重新复位,从而达到省力的目的。
所述发电线圈50套设于所述驱动支架10,优选的,所述发电线圈50可以设置为一个或者多个,以增强感应电能的输出能力;
特别的,在一些实施例中,还可以设置为所述磁铁40与所述制动器部分进行运动,而所述驱动支架部分固定不动;也就是说,在一些变形的实施例中,所述制动铁30与所述驱动支架10为相对运动状态,而并非限定哪个部件运动或者固定。
如图14所示,特别的,为了进一步增强所述发电线圈50的感生能量,本实施例还可以在所述磁吸单元40的另一侧,也就是制动器30的对面设置一个聚磁单元60B,以加强通过所述发电线圈50的磁感线的密度。
在本实施例中,当所述制动器30与所述驱动支架10分离后,所述制动器30贴近于所述聚磁单元60B,以加强所述制动器中的磁场强度。
特别的,本实施例中,所述驱动支架10为枢转式运动,而在一些实施例中,所述驱动支架10还可以设置为垂直上下运动的方式,而无论所述驱动支架10为何种运动方式,只要能实现与所述制动器30分离或者省力的复位的效果,即属于本发明保护之范围。
值得一提的是,所述储能器20与所述驱动支架10之间可以采取铆接的方式,或者通过塑料及金属零件来连接,或者所述驱动支架10与所述储能器通过塑封而一体成型。
参照本发明说明书附图之图9至图13C所示,依照本发明第三较佳实施例的一驱动装置100A和带有所述驱动装置100A的一发电装置在接下来的描述中被阐明。所述发电装置进一步包括至少一线圈200A,其中所述线圈200A被设置于所述驱动装置100A,由所述驱动装置100A驱动所述线圈200A产生感生电能。
详细地说,所述驱动装置100A包括一驱动支架10A、一储能器20A、一制动器30A以及至少一磁吸装置40A,其中所述制动器30A被吸附于所述磁吸装置40A,所述制动器30A传导所述磁吸装置40A的磁力。值得一提的是,所述发电装置进一步包括壳体,其中所述驱动装置100A被设置于所述壳体内。所述制动器30A被固定地设置于所述壳体,其中所述储能器20A被设置于所述驱动支架10A,且所述驱动支架10A具有一活动支点,当所述驱动支架10A受到足够大驱动作用力时,所述驱动支架10A绕所述活动支点转动。所述线圈200A被设置于所述制动器30A,当所述驱动支架10A绕所述活动支点转动时,所述线圈200A在所述磁吸装置40A产生的磁场内产生感生电能。
值得一提的是,所述储能器20A包括一固定端21A和自所述固定端21A向外延伸的一储能端22A,其中所述固定端21A被固定至所述驱动支架10A,所述储能端22A自所述固定端21A向外延伸。当所述储能器20A的所述储能端22A受力时,所述储能端22A弯曲变形,并储蓄弹性势能。可以理解的是,所述储能器20A可以但不限于一金属弹片、塑料弹片或者通过塑封的方式与所述驱动支架10A形成一体式结构。
在本发明的该优选实施例中,所述磁吸装置40A被固定于所述驱动支架10A,且所述磁吸装置40A可随所述驱动支架10A同步地转动。所述驱动支架10A包括至少一枢转端11A和自所述枢转端11A延伸的一驱动端12A,其中所述活动支点位于所述驱动支架10A的所述枢转端11A,所述磁吸装置40A被固定地设置于所述驱动支架10A的所述驱动端12A。值得一提的是,在初始状态下,所述磁吸装置40A与所述制动器30A相互吸附,当所述驱动支架10A受到足够大的驱动作用力,其中该驱动作用力与所述磁吸装置40A提供的磁吸作用力反向,所述驱动支架10A带动所述磁吸装置40A与所述制动装置30A分离,即所述驱动支架10A带动所述磁吸装置40A转动,并改变了所述磁吸装置40A磁场方向,使得位于所述制动器30A的所述线圈200A产生感生电能。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述驱动支架10A的具体形状和实施方式在此不做限制。作为示例的,所述驱动支架10A可以但不限于U形、Y形、I形、T形、口形、π形等结构。
所述磁吸装置40A被固定地设置于所述驱动支架10A的所述驱动端12A,其中所述驱动支架10A的所述驱动端12A受力时可绕所述驱动支架10A的活动支点转动。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述制动器30A可以但不限于具有磁传导作用的金属或合金等。作为示例的,在本发明的该优选实施例中,所述制动器30A为铁制的金属材料或合金材料。所述线圈200A被缠绕在所述制动器30A。
所述磁吸装置40A进一步包括至少一磁吸单元41A和至少一驱动单元42A,其中所述驱动单元42A是具有磁导性质的材料,所述驱动单元42A被设置于所述磁吸单41A。在初始状态下,所述驱动单元42A通过所述磁吸单元41A吸附于所述制动器30A。所述驱动单元42A可以但不限于铁、钴、镍以及其它具有磁力传导作用的金属、合金亦或是磁铁、磁石等。
所述驱动单元42A包括一驱动固定端421A和自所述驱动固定端421A一体向外延伸的一驱动延伸端422A,其中所述驱动单元42A的所述驱动固定端421A被固定于所述磁吸单元41A,所述驱动延伸端422A朝向所述制动器30A方向凸出,其中所述驱动延伸端422A与所述制动器30A部分地重叠,以使得所述驱动单元42A与所述制动器30A在初始状态下相互地吸附。可以理解的是,所述制动器30A还能够阻止所述驱动单元42A移动,以防止所述驱动单元42A位置错位。
所述磁吸单元41A可以但不限于磁石、磁铁等具有磁性作用的元件。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述驱动支架10A基于所述活动支点的转动角度小于等于45度。换言之,所述驱动支架10A的所述驱动端12A绕所述枢转端11A的转动以小于45度的角度进行摆动。
特别的,在本实施例中,所述驱动支架10A为枢转式运动,而在一些实施例中,所述驱动支架10A还可以设置为垂直上下运动的方式,而无论所述驱动支架10A为何种运动方式,只要能实现与所述制动器30A分离或者省力的复位的效果,即属于本发明保护之范围。
与上述第一较佳实施例不同的是,当所述驱动支架10A绕所述支点摆动时,所述驱动单元42A和所述磁吸单元41A同步运动,所述驱动单元42A会脱离所述制动器30A的吸附作用。
值得一提的是,所述储能器20A被设置于所述驱动支架10A的所述驱动端12A,由所述储能器20A储蓄弹性势能,当所述储能器储蓄的弹性势能足以克服所述磁吸装置40A与所述制动器30A之间的作用力时,所述储能器20A释放弹性势能驱动所述驱动支架高速摆动。
在常态时,位于所述驱动端12A的所述磁吸装置40A与所述制动器30A的一端在磁力的作用下相吸附,所述驱动端12A被所述制动器吸附而锁定。所述驱动支架10A处于磁锁定的状态,不能自由摆动。在这一状态下,所述磁吸装置40A的磁场通过所述驱动单元42A稳定的传导至所述制动器30A,磁场时稳定的,因此此时线圈中没有感生电能。
当外力驱动所述储能器20A的能量输入端时,由于所述驱动端12A预先被所述制动器所吸附,所述储能器20A不能立即带动所述驱动支架10A摆动,所述储能器20A在外力的推动下开始发生形变,并逐渐储蓄弹性势能。所述储能器20A持续发生弯曲,弹性势能越来越大,当所述储能器20A储蓄的弹性势能超过所述制动器30A吸附所述磁吸装置40A的磁吸作用力时,所述驱动支架10A绕所述活动支点旋转,使得所述驱动端12A与所述制动器30A相互分离,由于分离的时候,所述驱动单元42A与所述制动器30A相互运动的方向相反。所述驱动端12A与所述制动器30A是相互远离的,而不是同向撞击的,因此,分离的过程不会产生“啪啪”的撞击声,因此起到减少噪声的显著作用。
特别需要指出的,当所述驱动端12A与所述制动器30A分离的瞬间,所述线圈200A中还会产生瞬间的感生电能。因为,在常态时,所述驱动端12A与所述制动器30A在磁吸装置40A的磁力的作用下相吸附,磁场稳定的穿过所述制动器30;而当所述驱动端12A与所述制动器30A在分离的一瞬间,所述制动器30中的磁场密度发生了巨大的改变,产生了变化的磁场,磁能密度从饱和状态瞬间减少百分之八十,甚至更多,由于磁感线的密度变化导致磁场的扰动,而使得套设于所述制动器30外周的线圈中产生感生电能。
特别的,所述驱动端12A与所述制动器分离的相对时间小于100毫秒,以在线圈中产生较高的感生能量。优选的,所述磁吸装置40A与所述制动器30A分离的行程小于(包括)3毫米,以使得所述磁吸装置40A分离所述制动器30A一段距离后,在磁场的作用下,当所述外力撤销时,所述磁吸装置40A在磁场的作用下仍然能够自动归位,所述驱动单元42A与所述制动器30A从分离的状态,重新回到吸附的状态,也就是回归常态。
当所述磁吸装置40A与所述制动器30A分离一段距离之后,二者之间仍然处于磁场作用的范围。当所述外力或者驱动力消失时,在磁场的所用下所述驱动单元42A与所述制动器30A又会自动吸附在一起,由于再次自动吸附在一起的过程没有储能器的弹性加速撞击,因此所述驱动部与所述制动器30A吸合的过程是比较安静的,从而实现复位操作时发电装置产生的噪声也非常小的设计目的。
特别需要指出的是,本发明揭示了一种可自动复位的省力发电装置,其中,所述磁铁提供的磁场既起到了发电的作用,又起到了让发电装置自动复位的作用,减少了现有技术的零部件的数量以及机械设计的难度,具有极高的市场价值。
特别重要的,如前所述,所述驱动支架10A与所述制动器30A分离的行程小于(包括)3毫米。优选地,所述分离的距离在小于0.5毫米时,利用磁力自动复位的力度和复位的效果是比较好的。在0.5毫米的分离行程中,所述发电线圈中能够产生大约150uJ的能量,足够驱动一个射频电路以6dB的射频功率发射15个字节的控制数据。因为如果所述驱动端12A与所述制动器30A分离的距离比较远时,由于磁力显著下降,磁力复位的磁作用力就会减弱,复位的速度就会减慢,此时,可以采用一个较小力度的弹簧来帮助发电装置半自动复位。
换言之,在本发明的该有优选实施例中,所述驱动装置进一步包括一辅助弹簧,其中所述辅助弹簧被设置于所述驱动支架10A的所述驱动端12A,在所述驱动支架10A被驱动使得所述磁吸装置40A与所述制动器30A分离时,由所述辅助弹簧施加复位作用力,以加速所述驱动支架10A及时地复位。
值得一提的是,该帮助复位的弹簧与现有技术的复位弹簧有本质的区别,因为现有技术的弹簧的推力是大于发电机的驱动力的,属于费力的器件;而本发明中的弹簧的推力远小于发电机驱动所需要的力,属于省力部件;如前所述,在现有技术中,假设复位时发电机需要的驱动力需要3N的话,那么本发明中仅需要60%或者更低的驱动力即可驱动,显著减少了按压的力度,实现省力的效果。
因此,本发明的一个显著特点是,发电装置复位操作所需要的力远小于按压操作所需要的力,或者说,发电装置在省力的驱动状态,复位操作的力小于按压操作力度的1/2。
当所述制动器30A与所述驱动端12A分离后,所述制动器30与所述驱动单元42A之间仍处于磁引力的范围。当输入的机械力被解除时,所述制动器30A与所述驱动单元42A在磁引力的作用下自动或被动地恢复到常态,从而减少复位操作时的驱动力。值得一提的是,在上述说明中,被动是指当所述驱动单元42A与所述制动器30A分离得太远时,仅靠磁力就不够力完成复位操作,因此,需要有一个力度较小的辅助装置(或辅助弹簧)来实现助推完成复位,因此称为“被动”复位。被动复位虽然有弹簧,但是弹簧复位的力是十分微小的,相比于现有技术,弹簧的力远小于驱动发电机的力。也就是说,本发明中弹簧的力是辅助于磁力来复位,弹簧的力小于驱动发电机发电时所需的力。因此,复位的力显著减小,起到了省力的有益作用。
依照本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其中所述发电方法包括如下步骤:
(1)通过磁吸作用吸附一磁吸装置40于一制动器30;和
(2)驱动一驱动支架10与所述制动器30分离,其中一磁吸装置40随所述驱动支架10同步移动,并由所述磁吸装置40在移动过程中改变所述制动器30位置的磁场,以使得位于所述制动器30的一线圈200产生感生电能。
所述发电装置的发电方法进一步包括步骤:
(3)当外力解除后,通过磁吸作用吸附所述磁吸装置40至所述制动器30,以使得所述驱动支架复位至初始位置。
在上述发电装置的所述发电方法的步骤(2)中,进一步包括步骤:驱动一储能器20,使得所述储能器20变形,并由所述储能器20储蓄弹性势能;当所述弹性势能大于所述磁吸作用力时,所述储能器20突然释放所述弹性势能,由所述储能器20驱动所述驱动支架10移动和带动所述磁吸装置40脱离所述制动器30的吸附。
在上述发电装置的所述发电方法中,所述驱动支架10包括一枢转端和自所述枢转端一体延伸的一驱动端,其中所述磁吸装置40被设置于所述驱动端,所述驱动支架的所述枢转端具有一活动支点,当所述储能器驱动所述驱动支架运动时,所述驱动支架基于所述活动支点转动。所述驱动支架10的转动角度小于等于45度。
参照本发明说明书附图之图14至图16所示,依照本发明上述第三较佳实施例的一驱动装置100B的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述驱动装置100B进一步包括一聚磁单元60B,所述聚磁单元60B被设置于所述磁吸装置40B,其中所述聚磁单元60B的作用是将所述磁吸装置40B另一侧的磁感线集中,从而使得所述线圈200B感生的电能更强。
详细地说,所述聚磁单元60B被设置于所述磁吸单元41B,并且所述聚磁单元60B通过所述磁吸单元41B与所述驱动单元42B间隔相对,借以所述聚磁单元60B汇聚所述磁吸单元41B的磁感线。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述聚磁单元60B可以但不限于铁、钴、镍等具有聚磁作用的金属或合金。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述聚磁单元60B的长度比所述磁吸装置40B的所述驱动单元42B的长度短,并且当所述磁吸装置40B转动时,所述聚磁单元60B与所述制动器30B不接触。
因此,本实施例中,所述驱动单元42B与所述制动器30B相接触,所述聚磁单元60B与所述制动器30B不接触,非接触式的设计使得本实施例在操作以及复位的过程中可以不产生噪声,以及显著减少驱动发电装置时所需要的力。因为在复位操作时,本发明仅仅需要一个力度较轻的弹簧即可复位,而不必像现有技术那样复位弹簧的力必须大于发电机的驱动力。
当所述驱动单元42B分离所述制动器的行程小于0.5毫米时,所述驱动单元42B与所述制动器30B仍然处于强磁力作用的范围。当外力解除后,所述驱动单元42B与所述制动器30B在磁力的作用下会自动恢复常态,因而本发明具有自动复位的功能,还可以节省一个复位弹簧。
参照本发明说明书附图之图17至图19所示,依照本发明第四较佳实施例的一发电装置在接下来的描述中被阐明。所述发电装置相较于现有技术的发电装置,其被驱动发电时省力,并且在驱动发电后能够自动复位。本发明的该优选实施例的原理与上述较佳实施例相同,不同点在于前述实施例是所述制动器的一端与所述磁吸装置相互作用,而在本实施例中,所述制动器的两端都被所述磁吸装置作用。
所述发电装置包括至少一磁吸单元10C、至少一导磁装置20C、一制动器30C以及至少一线圈40C,其中所述导磁装置20C被设置于所述磁吸单元10C,由所述导磁装置20C传导所述磁吸单元10C的磁力。所述导磁装置20C与所述磁吸单元10C相传导地连接,比如所述导磁装置20C被设置于所述磁吸单元10C的N极侧和/或S极侧,借以所述导磁装置20C传导所述磁吸单元10C的磁性,即所述磁吸单元10C可通过所述导磁装置20C磁吸附所述制动器30C。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述制动器30C与上述较佳实施例相同,在此不做赘述。
所述线圈40C被实施为本发明所述发电装置的感生电能发电部位,其中所述线圈40C被设置于所述制动器30C。通过改变所述制动器30C所在位置处的磁场变化,所述制动器30C中的磁场发生强弱变化而导致在所述线圈40C中产生感生电能。可以理解的是,所述线圈40C随所述制动器30C同步运动;或者在所述线圈40C不动的情况下,所述制动器30C在所述线圈40C内运动,比如转动、摆动,因此在本发明的该优选实施例中,可通过驱动所述制动器30C移动的方式使得所述线圈40C位置处的磁场强度变化,进而由所述线圈40C产生感生电能;和/或驱动所述导磁装置20C和所述磁吸装置10C运动,从而使得所述线圈40C所在位置处的磁场变化,从而使得所述线圈40C产生感生电能。简言之,在本发明的该优选实施例中,通过驱动所述制动器30C和所述导磁装置20C的相对位置关系变化,使得所述线圈40C产生感生电能。所述制动器30C与所述磁吸单元10C之间作相对运动,也就是说,如果磁吸单元10C被固定,则所述制动器30C可以摆动;而如果所述制动器30C被固定,则所述磁吸单元10C可以摆动的将磁力作用于所述制动器30C。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述导磁装置20C的数量为二,其中所述导磁装置20C被设置于所述磁吸单元10C的两极端,即一个所述的导磁装置20C位于所述磁吸单元10C的N极端,另一所述的导磁装置20C位于所述磁吸装置10C的S极端。换言之,所述磁吸单元10C的两端各设有一个所述的导磁装置20C,并由所述导磁装置20C限定一导磁空间201C,其中所述制动器30C位于两个所述导磁装置20C之间的所述导磁空间201C。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发电装置以转动所述制动器30C的方式使所述线圈40C产生感生电能。所述导磁装置20C之间进一步设有一制动空隙202C,其中所述制动器30C的两端向外延伸出所述导磁装置20C的所述制动空隙202C。所述制动器30C被驱动在所述导磁装置20C之间的所述导磁空间201C运动,并被限制在所述导磁装置20C的所述导磁空隙202C。简言之,所述制动器30C运动时,所述制动器30C的两个端部被所述导磁装置20C限制,以阻止所述制动器30C过渡移动,防止所述制动器30C与所述导磁装置20C之间的距离过大,影响所述制动器30C的复位。
所述制动器30C具有一转轴L,其中所述制动器30C受力被驱动时,绕所述转轴L转动。所述制动器30C被可枢转地设置于所述发电装置的壳体,其中所述制动器30C的端部受到作用力时,所述制动器30C绕所述转轴L转动,由所述线圈40C产生感生电能。优选地,所述转轴L位于所述制动器30C的中间位置。
各所述导磁装置20C包括一导磁主体21C、一聚磁单元22C以及一驱动单元23C,其中所述聚磁单元22C和所述驱动单元23C被设置于所述导磁主体21C,其中所述导磁主体21C被设置于所述磁吸单元10C,所述聚磁单元22C和所述驱动单元23C位于所述导磁主体21C相对的两端。值得一提的是,两个所述的导磁装置20C相互交叉地设置,即一个所述的导磁装置20C的所述聚磁单元22C通过所述导磁空隙202C与另一所述导磁装置20C的所述驱动单元23C相对应;一个所述的导磁装置20C的所述驱动单元23C通过所述导磁空隙202C与另一所述导磁装置20C的所述聚磁单元22C相对应。
优选地,所述驱动单元23C一体地延伸自所述导磁主体21C,由所述驱动单元23C传导所述导磁主体21C的磁力,即所述驱动单元23C吸附所述制动器30C。所述聚磁单元22C位于与所述驱动单元23C相对的另一侧,其中所述聚磁单元22C与上述较佳实施例中所述聚磁单元的作用相同,不同点在于本发明的该优选实施例中,所述聚磁单元还被用于减少传导至所述制动器30C的磁力。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述聚磁单元22C内设有不导磁的介质,比如塑料、非导磁金属、空气、橡胶。
所述制动器30C具有一制动位置和至少一驱动位置,在常态时,即所述发电装置未被驱动发电时,所述制动器30C位于所述制动位置,由所述导磁装置20C吸附,其中所述制动器30C被吸附于所述导磁装置20C的所述驱动单元23C,可以理解的是,所述制动器30C的两端分别被两个所述的导磁装置20C的所述驱动单23C吸附。当所述制动器30C在所述制动位置受力被驱动至所述驱动位置时,所述制动器30C基于所述转轴L转动,其中所述制动器30C在外力作用力下克服所述导磁装置20C的磁性吸附作用力,其中所述制动器30C的端部朝所述聚磁单元22C方向移动,在此过程中,所述线圈40C随所述制动器30C同步移动;或者所述线圈40C在保持不动的情况下所述制动器30C摆动,并由所述线圈40C产生感生电能。
当外力消失时,所述导磁装置20C的所述驱动单元23C通过磁吸作用吸引所述制动器30C,由于所述聚磁单元22C减小了所述导磁主体21C传导至所述制动器30C的作用力。因此,所述制动器30C在所述导磁装置20C的所述驱动单元23C的磁吸作用力下从所述驱动位置回复至所述制动位置,即初始状态。值得一提的是,当外力消失是,所述制动器30C在回复至初始位置的过程中,由于所述制动器30C位置的变化,所述线圈40C能够再次产生感生电能。
值得一提的是,初始时,所述制动器30C的两端分别与上下两个所述导磁装置20C的所述驱动单元23C相吸合,所述制动器30C中为饱和的磁场,因此在所述线圈中没有感生电流。当外力驱动所述制动器30C进行枢转的摆动时,所述制动器30C发生枢转,其中所述制动器30C的两端脱离所述驱动单元23C的磁引力,转而分别贴近所述聚磁单元22C。在这一过程中,所述制动器30C中的磁场发生强弱变化而导致在所述线圈40C中产生感生电能。
虽然所述制动器30C与所述驱动单元23C分离,但是在一定的行程范围内,例如在0.1-0.5毫米的距离内,由于所述驱动单元23C的磁力较强,仍然对于所述制动器30C有较强的吸引力。此时,如果施加的外力解除,那么所述制动器30C在所述驱动单元23C磁力的作用下会自动的回到原先的位置,从而自动复位至初始状态。
特别地,所述磁吸单元10C提供的磁力较弱,而所述制动器30C脱离所述驱动单元23C的距离又较远时,所述驱动单元23C提供的磁力不足以使得所述制动器30C自动复位时,可以采用一个弹力小于驱动所述制动器30C与所述驱动单元23C分离力的弹簧来辅助复位。所述发电装置进一步包括至少一复位装置50C,其中所述复位装置50C被用于辅助所述制动器30C复位。所述复位装置50C被可传动地连接于所述制动器30C,当所述制动器30C被驱动移动后,由所述复位装置50C提供促使所述制动器30C复位的辅助作用力。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述复位装置50C提供给所述制动器30C的辅助复位作用力小于所述发电装置按压驱动时的力,即小于所述制动器30C与所述驱动单元23C之间的磁吸作用力,从而实现省力的复位效果。
参照本发明说明书附图之图20至图22所示,依照本发明第五较佳实施例的一发电装置在接下来的描述中被阐明。所述发电装置包括至少一磁吸单元10D、一驱动支架20D、一制动器30D、以及至少一线圈40D,其中所述至少一磁吸单元10D被设置于所述驱动支架20D,所述驱动支架20D受外力可被驱动,并带动所述磁吸单元10D同步地运动。所述线圈40D被设置于所述制动器30D,并当所述磁吸装置10D的磁场强度发生变化时,由所述线圈40D产生感生电能。
所述发电装置的所述驱动支架20D具有一制动位置和一驱动位置,在常态时,即所述发电装置未被驱动发电时,所述驱动支架20D位于所述制动位置,其中所述制动器30D被所述磁吸单元10D通过所述驱动支架20D吸附。当所述驱动支架20D在所述制动位置受力被驱动至时,所述驱动支架20D基于一转轴L转动,其中所述制动器30D与所述驱动支架20D之间的磁吸作用力被外力克服,而使得所述制动器30D与所述驱动支架20D分离,由于所述磁吸单元10D位置的变化,并且,所述制动器30D与所述驱动支架20D分离使得穿过所述制动器30D中的磁密度发生变化,使得所述制动器30D和所述线圈40D所在位置处的磁场发生变化,所述线圈40D产生感生电能。
所述驱动支架20D包括一驱动臂21D和一驱动部22D,其中所述驱动部22D与所述驱动臂21D相联动,由所述驱动臂21D驱动所述驱动部22D运动。所述驱动臂21D具有一驱动端211D和自驱动端211D一体延伸的一枢转端212D,其中所述驱动部22D被设置于所述驱动臂21D的所述枢转端212D。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述驱动支架20D的所述驱动部22D为导磁材料,其中所述磁吸单元10D被吸附至所述驱动部22D,并由所述驱动部22D传导所述磁吸单元10D的磁吸作用力。所述驱动支架20D进一步包括至少一枢转轴23D,其中所述驱动支架20D可沿所述枢转轴23D转动。优选地,所述枢转轴23D被设置于所述驱动臂21D的端部或者驱动臂21D与所述驱动部22D的连接位置处。可以理解的是,所述枢转轴23D的位置在此不做限制。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述制动器30D与上述较佳实施例的所述制动器结构和功能相同。可以理解的是,所述制动器30D可被固定、或者活动固定至所述发电装置的壳体。外力驱动所述驱动支架20D,由所述驱动支架20D带动所述磁吸单元10D,并改变所述线圈40D所在位置处的磁场的密度,进而由所述线圈40D产生感生电能。
在初始状态时,所述发电装置的所述驱动支架20D位于所述制动位置,其中所述制动器30D被吸附至所述驱动支架20D的所述驱动部22D,或者说,所述驱动支架20D在磁性吸附作用力的作用下被吸附至所述制动器30D。
所述发电装置进一步包括一蓄能装置50D,其中所述蓄能装置50D与所述制动器30D相传动地连接,当所述驱动支架20D受外力作用转动时,其中所述制动器30D与所述驱动支架20D分离前,由所述制动器30D牵引所述蓄能装置50D,并由所述蓄能装置50D储蓄势能。在所述制动器30D与所述驱动支架20D克服磁吸作用力而分离的过程中,所述蓄能装置50D释放储蓄的势能,由所述蓄能装置50D牵引所述制动器30D反向移动,以使得所述制动器30D与所述驱动支架20D快速分离。
可以理解的是,所述蓄能装置50D被设置于与所述驱动部22D的相反侧,或者所述制动器30D的远离所述驱动部22D的一端;其中所述蓄能装置50D与所述制动器30D相连。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述蓄能装置50D被实施为一弹簧。值得一提的是,在本发明的其他可选实施方式中,所述蓄能装置50D还可被实施为弹性绳、皮绳、扭簧、弹片等具有储蓄弹性势能的装置。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,不限制蓄能装置与所述制动器30D相连的的具体位置。
值得一提的是,当用外力作用于所述驱动臂21D时,所述驱动臂21D联动所述驱动部22D运动,所述驱动部22D朝脱离所述制动器30D的方向运动,在磁力的引力的作用下,所述制动器30D会跟随所述驱动部22D运动,并拉伸所述蓄能装置50D以储蓄弹性势能。当所述驱动部22D继续朝远离所述制动器30D的方向运动,当所述制动器30D与所述驱动部22D之间吸合的磁力小于所述蓄能器50D所储蓄的弹力之后,所述蓄能器50D迅速的将所述制动器30D往回拉,所述驱动部22D与所述制动器30D被高速分离,以使得所述驱动部22D与所述制动器30D能够加速的瞬间分离,以使得在所述线圈中产生一较强的弹性势能。
当所述驱动部22D与所述制动器30D分离之后,由于所述驱动部22D与所述制动器30D分离的距离较小,二者仍处于磁铁引力的范围。因此,当驱动所述驱动臂21D的外力解除时,所述驱动部22D与所述制动器30D在磁引力的作用下可以重新的自动吸合在一起,从而完成自动复位的作用。
特别地,所述磁吸单元10D提供的磁力较弱,而所述制动器30D脱离所述驱动单元22D的距离又较远时,所述驱动单元22D提供的磁力不足以使得所述制动器30D自动复位时,可以采用一个弹力小于驱动所述驱动支架20D与所述制动器30D分离力的弹簧来辅助复位。所述发电装置进一步包括至少一复位装置60D,其中所述复位装置50D被用于辅助所述驱动支架20D复位。所述复位装置60D被可传动地连接于所述驱动支架20D,当所述驱动支架20D被驱动移动后,由所述复位装置60D提供促使所述驱动支架20D复位的辅助作用力。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述复位装置50D提供给所述驱动支架20D的辅助复位作用力小于所述发电装置按压驱动时的力,即小于所述制动器30D与所述驱动支架20D之间的磁吸作用力。
需要指出的是,当所述驱动部22D与所述制动器30D分离的距离较远,靠磁力的牵引不足以使所述驱动部与所述制动器重新自动复位时,增设的所述复位装置60D提供的驱动力小于驱动所述发电机的驱动力。优选的,复位所需要的力小于驱动所述驱动支架20D的力的1/2即可。所述复位弹簧可以设置在能驱动所述发电装置能够复位的任意位置,本发明不做位置限定。
依照本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的复位方法,其中所述复位方法包括如下步骤:
(1)在初始状态下,受磁吸作用一磁吸装置40一制动器10被吸附在一起;
(2)驱动一驱动支架10,以分离所述制动器30与磁吸装置40,并在分离过程中产生感生电能;以及
(3)当所述制动器30与所述驱动支架10分离的距离处于一定范围内时,当外力解除后,所述驱动支架10在磁力作用下被吸附至所述制动器30,以复位至初始状态。
在本发明上述复位方法的所述步骤(2)中,所述制动器30或所述驱动支架10被套设线圈,在所述制动器30与所述磁吸装置40分离的过程中由所述线圈产生感生电能。在本发明上述复位方法的所述步骤(2)中,所述制动器30与所述磁吸装置40分离时,所述驱动支架10驱动一发电机200,并有所述发电机200产生感生电能。
依照本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其中所述发电方法包括如下步骤:
(a)驱动一储能器20发生形变,由所述储能器20储存弹性势能,其中所述储能器20与一驱动支架10相连接,在初始状态下,所述驱动支架10与一制动器30通过磁吸作用相互吸附;
(b)当所述储能器20的弹性势能足以克服所述制动器30与所述驱动支架10之间的磁力时,由所述储能器30向所述驱动支架10释放弹性势能,所述制动器30与所述驱动支架10被分离,并在分离的过程中,由被设置于所述制动器30的线圈产生感生电能;以及
(c)当外力解除后,所述驱动支架10与所述制动器30在磁力的作用下相互吸附,复位至初始位置。
在本发明的该发电方法中,其中在所述步骤(c)中,在一定的行程范围内,所述驱动支架与所述制动器30在磁力的作用下能够自动复位,从而实现在所述发电装置的一个循环操作中利用所述磁吸装置的磁力实现发电与自动复位的作用。例如0.2-0.5毫米之间的行程内,可以利用同一块磁吸装置的磁力来实现自动复位,而超出这个范围时,则可以借助其他机械装置省力的复位。
在本发明的该发电方法中,其中在步骤c中,机械力解除后,所述驱动支架与所述制动器30之间复位所需要的力小于所述驱动支架与所述制动器30分离时所需的力。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其中所述发电方法包括如下步骤:
a、在常态时,受磁吸作用吸附一制动器于一磁吸装置;
b、受外力驱动所述制动器与所述磁吸装置分离,使穿过所述制动器的磁场密度发生变化,进而使套设于所述制动器外周的一线圈因磁场密度的变化而感生出电能;以及
c、当外力被解除,所述磁吸装置与所述制动器通过磁吸作用吸附在一起,复位至初始状态。
在本发明上述发电装置的所述发电方法中,外力驱动一驱动支架,其中所述磁吸装置被设置于所述驱动支架,并随所述驱动支架转动,以改变所述线圈位置的磁场强度。在步骤c中,当所述磁吸装置与所述制动器脱离的距离超过所述磁力自动复位所需的距离时,由一复位装置的推力辅助所述驱动支架复位,所述复位装置的复位力小于驱动所述制动器与所述磁吸装置分离时所需要的力。
在本发明上述发电装置的所述发电方法的步骤b中,提供一聚磁部于所述制动器的另一侧,当所述制动器与磁吸装置分离后,所述制动器贴近于所述聚磁部,以加强所述制动器中的磁场强度。贴近或者微接触,所述制动器与所述聚磁部之间可以具有两种接触关系,即贴近或者微接触关系;所述贴近表示所述制动器与所述聚磁部之间具有一定的间隙,或者所述制动器与所述聚磁部之间存在有不导磁的介质,包括但不限于空气、塑料、橡胶、陶瓷、不锈钢等。而所述制动器与所述聚磁部之间“微接触”表示所述制动器从所述聚磁部获得的磁力要小于所述制动器从所述驱动单元获得的磁力,换句话说,所述制动器与所述聚磁部接触的面积较小,从而获得的磁力也较小。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发电装置的发电方法,其中所述发电方法包括如下步骤:
I、初始时,受磁吸作用一制动器与一磁吸装置相吸附;
II、受外力作用分离所述制动器和所述磁吸装置,其中在分离的过程中,被套设于所述制动器的至少一线圈中产生一脉冲感生电能;以及
III、用小于磁吸作用的力驱动所述制动器与所述磁吸装置相互吸附至复位,以减少复位操作所需要的力。
在本发明上述发电装置的所述发电方法II中,所述制动器与所述磁吸装置从开始分离到分离至最大行程位置所需要的时间小于1/4秒;复位力小于或等于磁吸作用力的1/2。
参照本发明说明书附图之图23和图24所示,依照本发明一较佳实施例的一无线控制器在接下来的描述中被阐明。所述无线控制器包括一发电装置1000和电气连接于所述发电装置1000的至少一射频通信电路2000,其中所述射频通信电路2000被设置于所述发电装置1000,当所述发电装置1000被驱动发电时,所述发电装置1000产生的电能提供给所述射频通信电路2000,由所述射频通信电路2000向外发出无线通信信号。
值得一提的是,所述发电装置1000可被实施为任一上述较佳实施例的发电装置,其中所述射频通信电路2000被内置于所述发电装置1000,其中所述射频通信电路2000与所述发电装置1000中的线圈电气连接。
根据对上述发电装置的揭示,本发明可广泛的应用各种自发电产品中,构成一种自发电无线控制器,例如自发电无线开关、自发电无线门铃、无线安防设备、呼叫设备、传感器、无线控制装置等产品上,用于取代电池而为这些无线设备提供高效的驱动电源,使得这些产品具有更轻的操作手感及更安静的体验感。
特别地,在将本发明揭示的发电装置应用于无线产品时,例如在自发电无线开关应用中,为了达到一个非常好的使用效果,具有较远的控制距离,本发明必须做一些优化的设计。
所述发电装置1000能够在非常省力的情况下产生50-300uJ的电能,如何利用这个微小的电能将无线信号发送得更远、更可靠是本发明需要解决的问题。
一般地,无线信号在同频传送时会产生信号相互干扰的问题,从而严重的减少无线设备的通信距离,甚至导致无线控制失败;因此为了不影响无线通信的可靠性,现有技术的无线开关通常采用跳频的方式在多信道传送信号,但是在自发电的装置中,发电装置产生的微小的电能不足以支持射频电路作跳频通信;
因此,如果在一个空间中设置的同频率的无线开关较多时,会发生相互干扰的情况,而使得控制失败。在本发明的该优选实施例中,当所述发电装置1000产生电能时,为了充分的利用能量,将需要无线传输的数据长度控制在15个字节以内,以减少发送信号的时间,并且发送数据的时间越短越好。优选的,在所述发电装置1000开始供电时,所述通信电路将一次无线射频通信的时间控制在小于1.5毫秒以内。
如图24所示,将所述通信电路发射一次信号的时间控制在小于1.5毫秒,可以大大降低多个无线开关在同时被操作时,各开关间信号发生冲突的机率,从而确保自发电无线信号的可靠性。
特别地,通过测试结果表明,当用手去按压无线开关时(即所述发电装置1000),在手的机械操作过程中,最快完成一次按压及复位操作的时间大概需要100毫秒左右。如果将无线开关通信一次的时间设置为100毫秒,则当两个无线开关被同时按压时,两个无线开关会同时发射同频信号而相互干扰,如果将无线开关通信一次的时间设置为50毫秒,则两个开关产生的信号相互冲突的概率就会下降,但信号仍然可能会发生冲突。如果将无线开关通信的时间控制在1.5毫秒以内,则在室内多个开关被同时操作时,理论上可以允许30个左右的同频传送信号的无线开关被同时的按压操作而不会相互干扰,而30个开关在家庭及酒店等生活场所已经足够使用。如果其它的家庭也布置了多个开关,则由于本发明的射频功率十分有限,本发明射频功率被限定为小于12dB,通常优选的在3-10dB之间,室内无线控制的距离大约10-20米,不会影响到其它家庭的无线开关的通信。
优选地,当所述发电装置1000产生感生电能时,所述感生电能输送至所述射频电路,使得所述射频电路2000在小于或者等于1.5毫秒的时间内至少完成一次射频通信任务,以使得至少两个同频率传输信号的无线控制器在被同时按压及复位操作时不会发生信号冲突的状况,尽管两个同频率的无线开关被同时操作,但是依据本发明的技术方案,两个无线开关的控制信号都能被各自的终端设备准确的接收,从而拓展了同频通信的信道。
因此,利用本发明揭示的这个显著特点,解决了无线开关同频干扰的问题,在不增加硬件成本及频谱资源的情况下,本发明实现了多自发电无线开关之间的无冲突的通信,经济效益显著。
依据本发明的另一方面,本发明进一步提供一无线控制器的工作方法,其中所述无线控制器的工作方法包括如下步骤:
I、初始时,受磁吸作用一制动器与一磁吸装置相吸附;
II、受外力作用分离所述制动器和所述磁吸装置,其中在分离的过程中,被套设于所述制动器的至少一线圈中产生一脉冲感生电能;以及
III、设置所述射频通信电路当所述线圈产生感生电能时,在小于或者等于1.5毫秒的时间内至少完成一次射频通信,以使得至少两个同频率的无线控制器在被同时按压及复位操作时不会发生信号冲突。当所述制动器和所述磁吸装置分离后,再用小于磁吸作用的力驱动所述制动器与所述磁吸装置复位,以减少复位操作所需要的力。值得一提的的是,驱动所述制动器与所述磁吸装置复位的复位力小于或等于磁吸作用力的1/2。所述磁吸装置包括一磁吸单元、一驱动单元以及一聚磁单元,所述聚磁单元被设置于所述磁吸单元,并且所述聚磁单元通过所述磁吸单元与所述驱动单元间隔相对布置,以汇聚所述磁吸单元的磁感线。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (25)

1.一发电装置,其特征在于,包括一驱动装置和被可驱动地连接于所述驱动装置的一发电机,其中所述驱动装置进一步包括:
一导磁的制动器;
一磁吸单元,其中所述磁吸单元被设置于所述制动器的一个端部;
一可形变的储能器,其中所述储能器具有一固定端和对应于所述固定端的一储能端;以及
一驱动支架,其中所述驱动支架包括一驱动部、至少一传动部以及至少一转轴,所述传动部一体地延伸于所述驱动部,所述转轴位于所述驱动部和所述传动部之间,以允许所述驱动支架绕着所述传动部转动,其中所述驱动部的对应于所述制动器的部分为导磁材料,以允许所述驱动部能够被吸附于所述制动器的另一个端部,其中所述储能器的所述固定端被设置于所述驱动部。
2.根据权利要求1所述的发电装置,其中所述驱动支架包括两个所述传动部和两个所述转轴,两个所述传动部以相互对称的方式一体地延伸于所述传动部,两个所述转轴以相互对称的方式位于所述驱动部和所述传动部之间,以界定所述驱动支架的枢转轴。
3.根据权利要求2所述的发电装置,其中所述发电机包括一发电机固定装置、一空心线圈以及一线圈驱动板,其中所述发电机固定装置具有一磁隙,所述空心线圈被设置于所述线圈驱动板,所述线圈驱动板允许所述空心线圈被可活动地设置于所述发电机固定装置的所述磁隙,其中所述线圈驱动板的相对两侧被可驱动地连接于所述驱动支架的两个所述传动部。
4.根据权利要求4所述的发电装置,其中所述空心线圈的内壁设有刚性薄膜。
5.根据权利要求1至4中任一所述的发电装置,进一步包括一复位装置,其中所述复位装置被设置于所述驱动支架的所述驱动部的底侧,以用于驱动所述驱动支架复位。
6.一发电装置的发电方法,其特征在于,所述发电方法包括如下步骤:
(a)在被设置于一驱动支架的一驱动部的一储能器的一储能端受力时,允许所述储能器弯曲形变;
(b)在所述储能器储蓄的动能克服一制动器和所述驱动支架的所述驱动部之间的磁吸阻力时,允许所述驱动支架的所述驱动部脱离所述制动器;
(c)在所述驱动支架的所述驱动部脱离所述制动器后,所述驱动支架绕着所述驱动支架的至少一转轴形成的枢转轴转动而允许所述驱动支架的至少一传动部摆动;以及
(d)摆动的所述传动部驱动所述发电装置的一空心线圈切割一发电机固定装置的磁感线而产生电能。
7.根据权利要求6所述的发电方法,进一步包括步骤:允许所述制动器传导被设置于所述制动器的一磁吸单元的磁力,以于所述制动器和所述驱动支架的所述驱动部之间产生磁吸阻力。
8.根据权利要求7所述的发电方法,其中在所述步骤(d)之前,所述发电方法进一步包括步骤:通过一复位装置复位所述驱动支架。
9.一发电装置,其特征在于,包括一驱动装置和一发电装置,所述发电装置包括一线圈,其中所述驱动装置包括:
一制动器,其中所述线圈被设置于所述制动器;
一可形变的储能器,其中所述储能器具有一固定端和对应于所述固定端的一储能端;
一驱动支架,其中所述驱动支架具有一枢转端和对应于所述枢转端的一驱动端,其中所述储能器的所述固定端被设置于所述驱动支架的所述驱动端;以及
一磁吸装置,其中所述磁吸装置被设置于所述驱动支架的所述驱动端,并且所述磁吸装置进一步包括一磁吸单元和被设置于所述磁吸单元的一驱动单元,其中所述驱动单元和所述制动器的端部能够相互磁性吸附或相互分离。
10.根据权利要求9所述的发电装置,其中所述驱动单元具有一驱动固定端和对应于所述驱动固定端的一驱动延伸端,所述驱动单元的所述驱动固定端被固定于所述磁吸单元,所述驱动延伸端朝向所述制动器方向凸出,以能够与所述制动器的端部重叠。
11.根据权利要求9所述的发电装置,其中所述驱动支架绕着所述枢转端的转动角度小于45度。
12.根据权利要求9所述的发电装置,其中当所述驱动单元和所述制动器的端部相互分离的距离小于0.5毫米时,若解除驱动力,则所述驱动单元在磁场引力的作用下能够回归到原位,从而减小复位过程的噪音。
13.根据权利要求9至12中任一所述的发电装置,其中所述驱动装置进一步包括一聚磁单元,其中所述聚磁单元被设置于所述磁吸单元的相对于所述驱动单元的侧部。
14.根据权利要求13所述的发电装置,其中所述聚磁单元具有一缺口,所述制动器的端部对应于所述聚磁单元的所述缺口,以避免所述制动器碰触所述聚磁单元。
15.根据权利要求13所述的发电装置,其中所述制动器从所述聚磁单元获得的磁力要小于所述制动器从所述驱动单元获得的磁力,以减小复位需要的力。
16.一发电装置,其特征在于,包括:
一磁吸单元;
一制动器;
一线圈,其中所述线圈被设置于所述制动器;以及
两导磁装置,其中两个所述导磁装置分别被设置于所述磁吸单元的两个极端,并且两个所述导磁装置界定一导磁空间和分别于所述导磁空间的相对两侧连通所述导磁空间的两个制动空隙,其中所述制动器的两端向外延伸出两个所述制动空隙,并且所述制动器以所述制动器的端部被限定在所述制动空隙的方式被驱动而于所述导磁空间内运动。
17.根据权利要求16所述的发电装置,其中所述制动器具有一制动位置和至少一驱动位置,在常态时,所述制动器位于所述制动位置,所述制动器的端部朝向所述聚磁单元方向移动,所述线圈产生感生电能,当外力解除时,在小于0.5毫米的距离内,所述制动器在所述驱动单元的磁力作用下能够自动复位至初始状态。
18.根据权利要求16所述的发电装置,其中所述制动器在所述线圈内运动。
19.根据权利要求16所述的发电装置,其中所述制动器的中部具有一转轴,以允许所述制动器在被驱动时绕着所述转轴转动。
20.根据权利要求16至19中任一所述的发电装置,其中两个所述导磁装置相互交叉地设置。
21.根据权利要求20所述的发电装置,其中每个所述导磁装置分别包括一导磁主体、一聚磁单元以及一驱动单元,所述导磁主体被设置于所述磁吸单元,所述聚磁单元和所述驱动单元分别被设置于所述导磁主体的相对两端,并且一个所述导磁装置的所述聚磁单元通过所述制动空隙与另一个所述导磁装置的所述驱动单元相对应。
22.一发电装置,其特征在于,包括:
一磁吸单元;
一制动器;
一线圈,其中所述线圈被设置于所述制动器;
一蓄能装置;以及
一驱动支架,其中所述驱动支架进一步包括一驱动臂和被可驱动地连接于所述驱动臂的一导磁的驱动部,其中所述蓄能装置被设置为使所述制动器的一个端部与所述驱动支架的所述驱动部能够快速分离,其中所述磁吸单元被吸附至所述驱动部,所述制动器的另一个端部能够被吸附至所述驱动部或与所述驱动部相分离,所述驱动臂带动所述驱动部摆动时,所述制动器和所述驱动部快速分离,使得所述线圈产生一次感生电流。
23.根据权利要求22所述的发电装置,其中所述蓄能装置能够在所述制动器和所述驱动部分离后使所述制动器复位。
24.根据权利要求22所述的发电装置,其中所述驱动支架包括一枢转轴,其中所述枢转轴被设置于所述驱动臂的用于连接所述驱动部的端部,以允许所述驱动臂的用于连接所述驱动部的端部绕着所述枢转轴被可转动。
25.根据权利要求22至23中任一所述的发电装置,进一步包括一复位装置,其中所述复位装置被设置于所述驱动支架,以用于所述驱动支架复位。
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