CN205753925U - 一种方柱形的发电电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种方柱形的发电电池，利用摇晃摆动发电，包括外壳、正极帽、负极垫片、磁体、磁体壳、线圈和管理电路；所述磁体置于所述磁体壳内，且可以在所述磁体壳内自由滑动；所述线圈绕制在所述磁体壳外，当所述磁体往复滑动时所述线圈内的磁通量发生变化，产生电动势；所述管理电路包括整流电路、升压电路、储能电路和稳压输出电路，其电路板为所述磁体壳的上端挡板；所述外壳截面为标准AA（5号）或AAA（7号）电池截面圆的外切正方形，所述磁体为方柱形。该方柱截面为标准AA（5号）或AAA（7号）电池截面圆的外切正方形，这样可以充分利用电池盒空间，增加发电电池的体积，便于安装更大的磁体，以增强发电电池输出性能。

Description

一种方柱形的发电电池

技术领域

本实用新型涉及一种发电电池，具体涉及一种采用摇晃摆动发电的装置。

背景技术

随着电子技术的快速发展，各种便携式的电子设备进入到人们日常生活中，如遥控器、手机、平板电脑、电子助听器等，但是其电池的续航问题却严重限制了便携式电子设备的应用，已成为了一个技术瓶颈。目前市面上应用最多的电池为AA(5号)和AAA(7号)化学电池，其电量一旦用完必须及时充电或者更换，废电池还会造成地下水和土壤的污染，甚至危害到人类健康。

很多研究者提出了振动能量收集技术。该技术能够将应用环境中的振动能量转化为电能，具有绿色环保、寿命长等显著的优势。若是将振动能量收集器设计成电池尺寸大小，安装于人体携带的电子设备上，即可将人体运动时四肢、脚底、背部等各个部位会摆动、冲压、振动等形式的动能转化为电能，源源不断地为这些便携电子设备供电，能有效地解决电池的续航等问题。

按照能量转换方式，振动能量收集器可以分为压电式、电磁式和静电式三种类型。由于电磁式动能收集器具有成本低、设计灵活等显著的优点，受到了研究者的广泛关注。张怡强提出了一种可振动发电的电池(申请号：201120576187.1)，其尺寸和外形规格与AA(5号)或AAA(7号)电池完全一致，内部有一组同轴的磁铁固定在电池的中心轴处，磁铁外有一线圈绕组，在手晃动下沿着轴线方向做直线往复运动，切割磁力线发电。然而电池盒内部通常为长方体的空间，圆柱形的发电电池放入矩形盒内必然会造成棱边处空间的浪费。

实用新型内容

为了避免圆柱形发电电池造成的空间浪费，本实用新型提供了一种方柱形的发电电池，利用摇晃摆动发电。该方柱截面为标准AA(5号)或AAA(7号)电池截面圆的外切正方形，这样可以充分利用电池盒空间，增加发电电池的体积，便于安装更大的磁体，以增强发电电池输出性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种方柱形的发电电池，包括外壳1、正极帽2、负极垫片3、磁体4、磁体壳40、线圈5和管理电路6；

所述正极帽2和所述负极垫片3分别安装于所述外壳1的上下端；所述磁体4置于所述磁体壳40内，且可以在所述磁体壳40内自由滑动；所述线圈5绕制在所述磁体壳40外，当所 述磁体4往复滑动时所述线圈5内的磁通量发生变化，产生电动势；所述磁体壳40的两端分别由所述负极垫片3和所述管理电路6的电路板60封堵，限制所述磁体4行程；

所述外壳1截面为标准AA5号或AAA7号电池截面圆的外切正方形，所述磁体4为方柱形。

进一步的，所述管理电路6包括整流电路、升压电路、储能电路和稳压输出电路，其电路板60为所述磁体壳40的上端挡板；

所述管理电路6的输入端与所述线圈5连接，输出端与所述正极帽2和所述负极垫片3连接。

进一步的，所述正极帽2为钹型金属帽，安装于所述外壳1顶端，且与所述管理电路6输出端的正极电气连接；所述负极垫片3为金属片，与所述管理电路6输出端的负极电气连接。

进一步的，所述磁体4数量为1，所述线圈5为一个绕组，所述线圈5的高度与所述磁体4高度相同。

进一步的，所述磁体4为若干小磁体同极相对组成的阵列，所述线圈5由相同数目的绕组组成，绕组串联连接增加输出电压，每个绕组高度与小磁体高度相同，所述小磁体通过导磁材料41相连接。

进一步的，所述储能电路分为二级储能电路，第一级为小电容储能电路，可实现快速充电；第二级为超级电容器储能电路，充电慢，但容量大，可将一级储能剩余的电能存储起来。

进一步的，所述外壳1为金属，所述正极帽2与所述外壳1之间加入绝缘垫片21。

本实用新型的有益效果是：将本实用新型的电池放入电池盒内，在晃动的时候，磁铁磁体壳内自由滑动，切割磁力线发电，可输出电能，可代替标准AA5号或AAA7号电池，不受传统化学电池容量的限制，有效的解决电池的续航问题；不含重金属污染物，绿色环保。同时，发电电池外壳采用方柱结构，能够充分利用电池盒的空间，并且增强发电电池的性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为方柱形发电电池的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖面图；

图3为磁体阵列结构的发电电池；

图中：1、外壳；2、正极帽；21、绝缘垫片；3、负极垫片；4、磁体；40、磁体壳；41、导磁材料；5、线圈；6、管理电路；60、电路板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

一种方柱形的发电电池，包括外壳(1)、正极帽(2)、负极垫片(3)、磁体(4)、磁体壳(40)、线圈(5)和管理电路(6)；

所述正极帽(2)和所述负极垫片(3)分别安装于所述外壳(1)的上下端；所述磁体(4)置于所述磁体壳(40)内，且可以在所述磁体壳(40)内自由滑动；所述线圈(5)绕制在所述磁体壳(40)外，当所述磁体(4)往复滑动时所述线圈(5)内的磁通量发生变化，产生电动势；所述磁体壳(40)的两端分别由所述负极垫片(3)和所述管理电路(6)的电路板(60)封堵，限制所述磁体(4)行程；

所述外壳(1)截面为标准AA5号或AAA7号电池截面圆的外切正方形，所述磁体(4)为方柱形。

进一步的，所述管理电路(6)包括整流电路、升压电路、储能电路和稳压输出电路，其电路板(60)为所述磁体壳(40)的上端挡板；

所述管理电路(6)的输入端与所述线圈(5)连接，输出端与所述正极帽(2)和所述负极垫片(3)连接。

进一步的，所述正极帽(2)为钹型金属帽，安装于所述外壳(1)顶端，且与所述管理电路(6)输出端的正极电气连接；所述负极垫片(3)为金属片，与所述管理电路(6)输出端的负极电气连接。

进一步的，所述磁体(4)数量为1，所述线圈(5)为一个绕组，所述线圈(5)的高度与所述磁体(4)高度相同。

进一步的，所述磁体(4)为若干小磁体同极相对组成的阵列，所述线圈(5)由相同数目的绕组组成，绕组串联连接增加输出电压，每个绕组高度与小磁体高度相同，所述小磁体通过导磁材料(41)相连接。

进一步的，所述储能电路分为二级储能电路，第一级为小电容储能电路，可实现快速充电；第二级为超级电容器储能电路，充电慢，但容量大，可将一级储能剩余的电能存储起来。

进一步的，所述外壳(1)为金属，所述正极帽(2)与所述外壳(1)之间加入绝缘垫片(21)。

将本实用新型的电池放入电池盒内，在晃动的时候，磁铁磁体壳内自由滑动，切割磁力线发电，可输出电能，可代替标准AA5号或AAA7号电池，不受传统化学电池容量的限制，有效的解决电池的续航问题；不含重金属污染物，绿色环保。同时，发电电池外壳采用方柱结构，能够充分利用电池盒的空间，并且增强发电电池的性能。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非 对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (5)

1.一种方柱形的发电电池，包括外壳(1)、正极帽(2)、负极垫片(3)、磁体(4)、磁体壳(40)、线圈(5)和管理电路(6)；

所述正极帽(2)和所述负极垫片(3)分别安装于所述外壳(1)的上下端；所述磁体(4)置于所述磁体壳(40)内，且可以在所述磁体壳(40)内自由滑动；所述线圈(5)绕制在所述磁体壳(40)外，当所述磁体(4)往复滑动时所述线圈(5)内的磁通量发生变化，产生电动势；所述磁体壳(40)的两端分别由所述负极垫片(3)和所述管理电路(6)的电路板(60)封堵，限制所述磁体(4)行程；

其特征在于，所述外壳(1)截面为标准AA5号或AAA7号电池截面圆的外切正方形，所述磁体(4)为方柱形。

2.根据权利要求1所述的一种方柱形的发电电池，其特征在于，所述正极帽(2)为钹型金属帽，安装于所述外壳(1)顶端，且与所述管理电路(6)输出端的正极电气连接；所述负极垫片(3)为金属片，与所述管理电路(6)输出端的负极电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种方柱形的发电电池，其特征在于，所述磁体(4)数量为1，所述线圈(5)为一个绕组，所述线圈(5)的高度与所述磁体(4)高度相同。

4.根据权利要求1所述的一种方柱形的发电电池，其特征在于，所述磁体(4)为若干小磁体同极相对组成的阵列，所述线圈(5)由相同数目的绕组组成，绕组串联连接增加输出电压，且每个绕组高度与小磁体高度相同，所述小磁体通过导磁材料(41)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种方柱形的发电电池，其特征在于，所述外壳(1)为金属，所述正极帽(2)与所述外壳(1)之间加入绝缘垫片(21)。