CN203827151U - 微发电机和自发电无线发送结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线发送结构的技术领域，公开了微发电机和自发电无线发送结构，微发电机包括线圈组以及设于线圈组外侧的磁铁组；磁铁组包括永磁体以及两导磁板，两导磁板朝向线圈组的一端之间形成有空置间隙；线圈组包括铁芯以及导线，导线缠绕于铁芯，形成线圈，铁芯的两端分别朝外延伸，形成连接段以及抵接于导磁板的接触段，接触段置于空置间隙中。连接段可以在两导磁板之间相对移动，交替抵接在不同的导磁板上，使得通过线圈的磁感线方向发生变化，线圈中产生电流；将其运用在无线传感器或无线遥控器等产品中，则不需要使用电池等，大大减低成本，不会对环境造成污染，且可以长期发电，循环发电，保证产品的稳定性及长久性使用。

Description

微发电机和自发电无线发送结构

技术领域

本实用新型涉及无线发送结构的技术领域，尤其涉及微发电机以及包括该微发电机的自发电无线发送结构。

背景技术

随着电子技术的进步，各种电器产品在日常生活中被广泛使用，而控制电器产品的无线遥控器或各种无线传感器也随之进入了千家万户。

例如，目前在安防领域大量使用的各种用于门窗防盗的无线传感器，该无线传感器利用非法入侵者推开门或窗时的位移，使安装在门框或者窗上的干簧管瞬间失去磁力而接通电源，射频电路发出门或窗被开启的信号，使得用户知悉门或窗被打开的信息。

在室内照明领域，主要采用安装在墙壁上的有线开关来控制灯具的打开与关闭，这就要求在照明施工之前必须把各个开关的位置作详细而准确的规划，并且还要在墙体上预埋开关底盒、凿槽埋PVC管，穿电缆，这不仅费时费力，浪费管线等材料，重要的是如果后期发现开关布局的位置不尽人意而需要移动或者更改的话，就必须重新凿墙布线，否则无法变更。因此，针对上述的问题，现有技术中，也有采用无线遥控开关来控制灯具的开启与关闭，但是，现有技术中无线遥控开关之所以没有被大众普遍接受，无法成为主流应用，其存在多方面的原因：1)、人们的使用习惯难以改变；2)、一般无线遥控开关的随意放置会使得人们常常找不到它，开关灯具时还要去找无线遥控开关是一件很费神的事；3)、如果将无线遥控开关做成可以固定在墙壁上的形式，那今后更换电池将会比较麻烦，必须将无线遥控开关拆卸下来才可以更换，需要定期更换电池，并且电池使用久了若更换不及时会漏液腐蚀产品，产生有害物质污染环境，其可靠性也大大降低；上述这些不便利的因素阻碍了无线遥控开关在室内照明领域的广泛应用。

现有技术中存在的无线遥控器或无线传感器在大大方便人们生活的同时，也带来环境污染及资源浪费等问题。

首先，无线遥控器或无线传感器在使用的时候，需要采用电池作为电源，而电池大多数是一次性用品，其使用周期较短，若需要长期使用，则必须循环购买电池，其增加了使用者的经济负担；其次，制造电池不仅要消耗资源，而且使用后的大量废弃电池的随意丢弃也给我们的环境带来了不利的影响；再者，对于无线传感器来说，其采用化学电池作为电源，大大降低了无线传感器的可靠性，因为电池是易耗品，需要经常更换，而且电池本身就存在内部损耗，时间久了，电池电压逐渐下降，碱性电池更是容易漏液腐蚀物件，使得无线传感器无法保证长久可靠的工作，难以起到防盗的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供微发电机，旨在解决现有技术中的无线传感器或无线遥控器，采用电池作为供电电源，需要定期更换电池，导致设备可靠性低、无法长久稳定工作、更换电池成本高、更换麻烦以及电池污染环境的问题。

本实用新型是这样实现的，微发电机，包括线圈组以及设于所述线圈组外侧的磁铁组；所述磁铁组包括永磁体以及两分别置于所述永磁体两相对侧面上的导磁板，两所述导磁板朝向所述线圈组的一端之间形成有空置间隙；所述线圈组包括铁芯以及导线，所述导线缠绕于所述铁芯的外侧壁，形成线圈，所述铁芯的两端分别朝外延伸，形成连接段以及抵接于所述导磁板的接触段，所述接触段置于所述空置间隙中。

进一步地，所述铁芯包括供所述导线缠绕的缠绕段，所述连接段及接触段分别设于所述缠绕段的两端。

进一步地，所述线圈组活动布置，所述铁芯的连接段铰接布置，所述磁铁组固定布置。

进一步地，所述铁芯平行于所述导磁板布置。

进一步地，所述微发电机包括用于与外部结构连接的底座，所述铁芯的连接段铰接于所述底座。

进一步地，所述微发电机包括整流电路结构，所述整流电路结构具有输入端以及与外部负载电性连接的输出端，所述整流电路结构的输入端电性连接于所述线圈。

本实用新型还提供了自发电无线发送结构，包括用于向外发送无线信号的RF器件以及上述的微发电机，所述RF器件电性连接于所述微发电机。

进一步地，所述自发电无线发送结构包括具有容腔的壳体，所述微发电机置于所述容腔内，所述铁芯的连接段铰接于所述壳体的内壁。

进一步地，所述壳体中穿设有顶针，所述顶针的下端置于所述容腔中，且抵接于所述铁芯上，其上端延伸出所述壳体外。

进一步地，所述壳体的容腔内设有弹簧，所述弹簧与所述顶针相对布置，其一端连接于所述容腔的底部，另一端连接于所述铁芯的下侧面。

与现有技术相比，本实用新型提供的微发电机，其铁芯在外力的作用下，连接段可以在两导磁板形成的控制间隙之间相对移动，分别交替抵接在不同的导磁板上，从而，使得穿过铁芯的磁感线的方向发生变化，也就是通过线圈的磁感线方向发生变化，线圈中产生电流。

将该微发电机运用在无线传感器或无线遥控器等产品中，该类产品则不需要使用电池等，大大减低成本，不会对环境造成污染，且微发电机可以长期发电，循环发电，保证产品的稳定性及长久性使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的微发电机的主视示意图；

图2是本实用新型实施例提供的微发电机的铁芯的主视示意图；

图3是本实用新型实施例提供的微发电机的铁芯在在两导磁板之间移动而产生电能的原理示意图；

图4是本实用新型实施例提供的自发电无线发送结构的主视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～4所示，为本实用新型提供的较佳实施例。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

本实施例提供的微发电机1，可以用于各类无线遥控器及无线传感器等产品中，给无线遥控器及无线传感器等提供电源支持，例如，现在防盗门上的无线传感器，以及用于控制各类电器产品的无线遥控器等，如灯具的无线遥控开关等，当然，该微发电机1还可以运用在多种其它需要提供电源支持的小型电子产品中，并不仅限制于本实施例中的运用。

本实施例中，微发电机1包括固定设置的磁铁组11以及活动布置的线圈组12，磁铁组11包括永磁体112以及两导磁板111，该两导磁板111分别设置在永磁体112的两相对侧面上，这样，在永磁体112的作用下，两导磁板111分别形成不同磁极，也就是一导磁板111形成N极，另一导磁板111则形成与之相反的S极；线圈组12包括铁芯122以及缠绕在铁芯122外的导线，缠绕在铁芯122上的导线，形成线圈121，这样，当铁芯122中磁场方向发生变化时，也就是穿过线圈121的磁场方向发生变化时，根据电磁感应原理，导线中则会形成电流。

磁铁组11设置在铁芯122的外侧，永磁体112被夹持在两导磁板111之间，且两导磁板111朝向铁芯122的一端之间，形成有空置间隙113，也就是说，永磁体112的长度短于导磁板111的长度，这样，永磁体112置于两导磁板111之间，且靠近导磁板111的另一端，这样，在两导磁板111的一端之间，则形成了空置区域，也就形成了上述的空置间隙113。

铁芯122的两端，分别朝外延伸，形成连接段1223以及接触段1222，其连接段1223铰接布置，接触段1222则延伸至两导磁板111的空置间隙113内，且用于交替式与两导磁板111抵接。

参照图3所示，为铁芯122的接触端1222在两导磁板111之间移动，而导致穿过铁芯122的磁感线的方向发生变化的示意图。上述的微发电机1中，当铁芯122在手或外力等推动下，铁芯122绕连接段1223铰接的支点上下摆动，也就是接触段1222在两导磁板111中的控制间隙中上下移动；当铁芯122的接触段1222与永磁体112上端的导磁板111抵接时，此时，铁芯122相当于延长了上端的导磁板111的长度，N极磁感线则会穿过铁芯122，铁芯122与永磁体112下端的导磁板111则会发生相互引力，形成稳定磁场，此时，铁芯122中的磁感线的方向则近似为N-S；当用手或外力向下压下铁芯122，并且压力超过铁芯122与上端导磁板111的吸合力时，铁芯122的接触段1222则瞬间移动至永磁体112下端的导磁板111，并与之抵接，同理，铁芯122相当于延长了该导磁板111的长度，使得铁芯122又与永磁体112上端的导磁板111之间产生吸引力，此时，铁芯122中的磁感线的方向则近似为S-N，也就是穿过铁芯122中的磁感线的方向发生了变化，从而，穿过线圈121中的磁感线的方向发生变化，使得线圈121中产生交流电。

微发电机1通过铁芯122在外力或手等作用下，在两导磁板111之间来回交替吸附，使得穿过线圈121的磁感线的方向发生变化，从而，实现自发电的效果，也就是线圈121中产生交流电。

将上述的微发电机1运用在无线传感器、无线遥控器等产品中，其可以给该产品提供电源支持，从而在该类产品中不需要采用电池等，其可以循环使用，长期使用，不需要增加用户的额外经济负担，成本较低，且可以避免电池使用所带来的环境污染等问题。

在无线传感器中，由于微发电机1具有很长的使用寿命，输出电流稳定，不存在内部消耗，可以使得无线传感器稳定可靠地工作，当其运用在防盗门等装置中，可以长久可靠的工作，不用担心电源不足的问题，真正起到防盗的作用；微发电机1运用在无线遥控器中，用于控制灯具的打开或关闭，也就是作为无线开关使用，可成为真正意义上的免维护、长寿命开关，比传统开关更加安全可靠，可以取代传统有线开关在各种照明场合使用。

在照明施工前，则不需要对开关的位置作详细而准确的规划，不需要墙体上预埋开关底盒、凿槽埋PVC管以及穿电缆等，省时省力，且节约管线等材料，节约成本，并且，如果后期发现开关布局的位置不尽人意而需要移动或者更改的话，直接移动开关，操作简单；另外，该无线遥控器固定在墙体上，不存在更换电池的操作，免除用户的顾虑，可以长久安全的工作。

本实施例中，采用磁铁组11固定，铁芯122上下摆动的方式，实现铁芯122在两个导磁板111之间移动，从而使得通过铁芯122中的磁感线的方向发生变化，从而铁芯122上的线圈121中产生电流；或者，作为其它实施例，也可以是铁芯122固定，而磁铁组11上下移动或摆动等，这样，也可以使得铁芯122相对于两导磁板111之间移动，也就是实现发电的效果，关键在于，只要铁芯122能在两导磁板111之间交替移动则可。

具体地，上述的铁芯122包括缠绕段1221，上述的连接段1223以及接触段1222分别设置在该缠绕段1221的两端，且分别朝外延伸布置，导线则缠绕在该缠绕段1221的外侧壁上，从而形成了上述的线圈121。

铁芯122的连接段1223、缠绕段1221以及接触段1222一体成型，且呈直条形状布置；当然，该连接段1223、缠绕段1221以及接触段1222也可以是分开制造，再装配在一起，具体可视实际需要而定。

本实施例中，铁芯122与导磁板111呈平行布置，或者，作为其它实施例，铁芯122也可以与导磁板111呈倾斜状布置，从而便于在两导磁板111之间移动的铁芯122的接触段1222，与导磁板111的抵接。

微发电机1还包括底座，该底座可以用于与外部的结构连接，铁芯122的连接段1223则铰接在该底座上，从而使得整个铁芯122可以相对于支点摆动，使得接触段1222在两导磁板111之间的空置间隙113中上下交替吸附。

铁芯122的连接段1223与底座之间的铰接方式可以多样化，本实施例，连接段1223插设在底座中，其通过销轴将连接段1223与底座活动连接，从而实现铰接连接；当然，还可以是其它的连接方式，例如通过轴承等连接，或者万向节等连接。

微发电机1还包括整流电路结构13，该整流电路结构13具有输入端及输出端131，其输入端连接在线圈121上，其输出端131用于与外部的负载连接，也就是无线遥控器或无线传感器等产品的电路部分连接，从线圈121产生的电流通过整流电路结构13的整流，输出至整流电路结构13输出端131连接的负载中。

本实施例中，导磁板111为纯铁材料制成，这样，可以大大提高其导磁效率；导线缠绕在铁芯122上，其是直径0.12mm的漆包线，当然，也可以是其它类型的导线，且至少在铁芯122上缠绕400圈以上。

上述的微发电机1在发电过程中，其电流时间可以维持在2ms，电流大小大概为30mA，电压约为15V，当然，电压及电流的大小均与线圈121的线径、圈数、永磁体112的磁场强度相关，对这些参数进行调整后，该微发电机1可以为许多电子产品供电。

综上所述，微发电机1具备以下优点：

1、设计新颖合理，成本小；

2、可替代电池，不污染环境；

3、微动即可产生电力，驱动能力强；

4、具有长久使用寿命以及高度可靠性；

5、体积小，效率高；

6、可广泛应用于各类断续工作的无线电子产品当中，应用价值大，社会经

济效益好；

交变电流经过整流电路13后向负载提供电源；铁芯122、两导磁板111均为纯铁制作以提高效率。

参照图4所示，本实施例还提供了自发电无线发送结构，其包括上述的微发电机1以及RF器件27，其中，RF器件27用于向外发送无线信号，且其与微发电机1的线圈121电性连接，从而微发电机1可以给RF器件27提供电源支持。

上述的自发电无线发送结构可以是无线遥控器，或者是无线传感器，或者其它类型的电子产品等，通过微发电机1中产生的电流，使得该自发电无线发送结构可以向外发送无线信号，从而起到控制外部产品的效果。

如在灯具等产品中装置无线信号接收端，则可以直接利用自发电无线发送结构发送出来的无线信号，控制灯具的打开或关闭。

自发电无线发送结构还包括壳体21，该壳体21中设有容腔211，上述的微发电机1则放置在该壳体21内，其铁芯122的连接段1223与壳体21的内壁铰接布置。具体地，壳体21可以是封闭式的，也可以是开敞式的，具体可视实际情况而定。

壳体21包括底壳以及上盖，上盖盖设在底壳上，且与壳体21之间形成上述的容腔211，铁芯122的连接段1223则铰接在壳体21的内壁上；或者，壳体21也可以是完整一体的。

为了实现在壳体21外，用户可以操作微发电机1的铁芯122摆动，本实施例中，壳体21中穿设有顶针22，该顶针22的下端置于壳体21的容腔211内，且抵接在铁芯122上，其上端延伸出壳体21外，这样，通过直接向下压顶针22，则可以使得铁芯122朝下移动，也就是铁芯122的接触段1222从永磁体112上的导磁板111移动至永磁体112下的导磁板111，并与之吸附。

为了使得铁芯122的接触段1222在移动过程中，可以自动复位，从而当作用在顶针22上的压力消除时，铁芯122的接触段1222可以自动由下朝上移动，本实施例中，在壳体21的容腔211中设有弹簧24，该弹簧24与顶针22呈相对布置，顶针22设置在铁芯122上方，弹簧24设置在铁芯122的下方，并且，弹簧24的一端连接在容腔211的底部，另一端连接在铁芯122的下侧壁。这样，当铁芯122朝下移动后，弹簧24则处于受压制的状态，当作用在顶针22上的压力消除时，在弹簧24的反作用力下，铁芯122则朝上移动，进而实现铁芯122在两个导磁板111之间移动的过程。

或者，作为其它实施例，弹簧24也可以是弹性片等其它具有弹性的构件，只要其能使得铁芯122复位则可，并不仅限制于本实施例的结构。

本实施例中，在壳体21上还设有杠杆23，该杠杆23的一端铰接布置，其另一端空置，且其置于顶针22的上方，这样，通过操作杠杆23，则可以使得其对顶针22上端的压制，也就是，可以使得顶针22朝下移动，驱动铁芯122朝下移动。

当然，作为其它的实施例，用于操作顶针22朝下移动的结构还可以是其它多种形式，例如按键等，具体可视实际需要而定，并不仅限制于本实施例中的结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.微发电机，其特征在于，包括线圈组以及设于所述线圈组外侧的磁铁组；所述磁铁组包括永磁体以及两分别置于所述永磁体两相对侧面上的导磁板，两所述导磁板朝向所述线圈组的一端之间形成有空置间隙；所述线圈组包括铁芯以及导线，所述导线缠绕于所述铁芯的外侧壁，形成线圈，所述铁芯的两端分别朝外延伸，形成连接段以及抵接于所述导磁板的接触段，所述接触段置于所述空置间隙中。

2.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述铁芯包括供所述导线缠绕的缠绕段，所述连接段及接触段分别设于所述缠绕段的两端。

3.如权利要求2所述的微发电机，其特征在于，所述线圈组活动布置，所述铁芯的连接段铰接布置，所述磁铁组固定布置。

4.如权利要求3所述的微发电机，其特征在于，所述铁芯平行于所述导磁板布置。

5.如权利要求1至4任一项所述的微发电机，其特征在于，所述微发电机包括用于与外部结构连接的底座，所述铁芯的连接段铰接于所述底座。

6.如权利要求1至4任一项所述的微发电机，其特征在于，所述微发电机包括整流电路结构，所述整流电路结构具有输入端以及与外部负载电性连接的输出端，所述整流电路结构的输入端电性连接于所述线圈。

7.自发电无线发送结构，其特征在于，包括用于向外发送无线信号的RF器件以及权利要求1～6任一项所述的微发电机，所述RF器件电性连接于所述微发电机。

8.如权利要求7所述的自发电无线发送结构，其特征在于，所述自发电无线发送结构包括具有容腔的壳体，所述微发电机置于所述容腔内，所述铁芯的连接段铰接于所述壳体的内壁。

9.如权利要求8所述的自发电无线发送结构，其特征在于，所述壳体中穿设有顶针，所述顶针的下端置于所述容腔中，且抵接于所述铁芯上，其上端延伸出所述壳体外。

10.如权利要求9所述的自发电无线发送结构，其特征在于，所述壳体的容腔内设有弹簧，所述弹簧与所述顶针相对布置，其一端连接于所述容腔的底部，另一端连接于所述铁芯的下侧面。