CN107681861A - 一种运动发电装置 - Google Patents

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孙雨潇
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供了一种运动发电装置，包括：运动发电机构：呈空心环状结构，所述空心环状结构的外部缠绕导电线圈，所述空心环状结构的内部活动放置有磁铁，所述磁铁在所述空心环状结构的内部运动的状态下，所述导电线圈产生感应电流；超级电容：与所述运动发电机构连接，获取所述感应电流。本发明可以利用佩戴者的肢体运动，比如走路和跑步等，获得电能来补充甚至取代传统锂电池，可以从根本上解决智能手表或手环的经常充电的缺陷。

Description

一种运动发电装置
技术领域
本发明涉及发电技术领域，具体地，涉及一种运动发电装置。
背景技术
随着智能硬件的普及，包括智能手表、智能手环被广泛接受。但是，其经常充电的特点一直是其重大的缺陷。以苹果表Apple Watch为例，其官方公布的续航时间为18小时左右，倘若使用者频繁使用，此需要时间还将大打折扣。如此频繁的充电需求直接降低了用户体验，因此难以推广普及。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种运动发电装置。
根据本发明提供的一种运动发电装置，包括：
运动发电机构：呈空心环状结构，所述空心环状结构的外部缠绕导电线圈，所述空心环状结构的内部活动放置有磁铁，所述磁铁在所述空心环状结构的内部运动的状态下，所述导电线圈产生感应电流；
超级电容：与所述运动发电机构连接，获取所述感应电流。
优选的，还包括充电管理模块，所述超级电容通过所述充电管理模块连接外部充电接口，在电量低于预定值的情况下允许外接充电器对所述超级电容充电。
优选的，还包括电源管理模块，所述超级电容通过所述电源管理模块连接后端智能***，将所述超级电容中的电能按照后端智能***的电压要求来做转换并输出。
优选的，所述运动发电机构与所述超级电容之间连接有整流二极管。
优选的，所述磁铁为钕磁铁。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明可以利用佩戴者的肢体运动，比如走路和跑步等，获得电能来补充甚至取代传统锂电池，可以从根本上解决智能手表或手环的经常充电的缺陷。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明运动发电机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供的一种运动发电装置，包括：运动发电机构、超级电容、充电管理模块以及电源管理模块。运动发电机构通过跟随人体运动而产生电能，通过整流二极管D1传输给超级电容进行存储。超级电容可以通过充电管理模块连接外部充电接口，在电量低于预定值的情况下允许外接充电器对超级电容充电，一般充电时间少于30秒。超级电容通过电源管理模块连接后端智能***，将超级电容中的电能按照后端智能***的电压要求来做转换并输出。
如图2所示，运动发电机构呈空心环状结构1，空心环状结构1的外部缠绕导电线圈2，空心环状结构1的内部活动放置有圆柱形的强磁性钕磁铁3。当运动发电机构随着人体晃动的情况下，钕磁铁3在空心环状结构1的内部往复运动，导电线圈3就可以获得电动势。根据法拉第电磁感应定律：因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流，即导电线圈3产生感应电流。
导电线圈2中所产生的毫安级别的电流(电流大小与绕圈匝数成正比)。此数量级的电流无法给锂电池进行充电。但是在如今许多超低功耗应用领域中(微安级别的功耗比如手环手表)。毫安级别的电流可以给超级电容进行充电，超级电容替代锂电池作为电能储备元件。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (5)

1.一种运动发电装置，其特征在于，包括：
运动发电机构：呈空心环状结构，所述空心环状结构的外部缠绕导电线圈，所述空心环状结构的内部活动放置有磁铁，所述磁铁在所述空心环状结构的内部运动的状态下，所述导电线圈产生感应电流；
超级电容：与所述运动发电机构连接，获取所述感应电流。
2.根据权利要求1所述的运动发电装置，其特征在于，还包括充电管理模块，所述超级电容通过所述充电管理模块连接外部充电接口，在电量低于预定值的情况下允许外接充电器对所述超级电容充电。
3.根据权利要求1所述的运动发电装置，其特征在于，还包括电源管理模块，所述超级电容通过所述电源管理模块连接后端智能***，将所述超级电容中的电能按照后端智能***的电压要求来做转换并输出。
4.根据权利要求1所述的运动发电装置，其特征在于，所述运动发电机构与所述超级电容之间连接有整流二极管。
5.根据权利要求1所述的运动发电装置，其特征在于，所述磁铁为钕磁铁。
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