振動(dòng)發(fā)電的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種振動(dòng)發(fā)電機(jī)，即使振動(dòng)頻率較低，其也能得到所希望的發(fā)電性能。振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)（1）具有振動(dòng)子（10），該振動(dòng)子（10）含有多個(gè)相同磁極互相對(duì)著配置的磁鐵（M1-M12）；線圈彈簧（5），該線圈彈簧（5）在支撐沿重力方向落下的振動(dòng)子（10）的同時(shí)，還按照規(guī)定的諧振頻率來(lái)振蕩振動(dòng)子；繞組繞線管（8），該繞組繞線管（8）呈筒狀，且使此振動(dòng)子（10）及線圈彈簧（5）在其內(nèi)部振蕩；線圈（C1-C12），這些線圈被分成2個(gè)以上的組，在各組內(nèi)成串聯(lián)連接；和多個(gè)整流電路，這些整流電路對(duì)線圈（C1-C12）的每個(gè)組的輸出電壓都加以整流。
【專(zhuān)利說(shuō)明】振動(dòng)發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其是例如通過(guò)把在縱向方向上磁化了的磁鐵作為振動(dòng)子，并使之在由多個(gè)電磁線圈所構(gòu)成的發(fā)電線圈中進(jìn)行振動(dòng)來(lái)發(fā)電的。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著手機(jī)和游戲機(jī)等便攜式電子機(jī)器的普及，被裝在這些機(jī)器中的充電電池的容量也越來(lái)越大。而且，隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，用微小電力來(lái)接送信號(hào)的RFID(Radi0Frequency IDentification)的應(yīng)用也不斷擴(kuò)展。特別是有電源的有源射頻識(shí)別(ActiveRFID)，可以隔著數(shù)百米以上進(jìn)行通信。因此，將其應(yīng)用到牧場(chǎng)的牛和馬等的健康管理，或者孩子們上下學(xué)時(shí)的安全管理等方面的期待就不斷高漲。
[0003]另一方面，為了保持并改善地球環(huán)境，關(guān)于盡可能減少環(huán)境負(fù)荷的電池和發(fā)電機(jī)的研究開(kāi)發(fā)也非常活躍。其中，下述研究也在進(jìn)行，即將至今為止無(wú)意識(shí)且浪費(fèi)掉的能源轉(zhuǎn)換為電能，并為充電電池充電，將此電能作為電子機(jī)器等的電源來(lái)利用。作為這種的發(fā)電機(jī)的一個(gè)例子，即將自外部所施加的振動(dòng)能源變換為電能，并為充電電池充電的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其組成被不斷完善。
[0004]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，揭示了一種振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其具備了由相同磁極相對(duì)的磁鐵所組成的振動(dòng)子，收容了此振動(dòng)子的管材，和卷繞在此管材外周的線圈。
[0005]引證文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2006-296144號(hào)公報(bào)
[0008]發(fā)明的內(nèi)容
[0009]技術(shù)問(wèn)題
[0010]另一方面，現(xiàn)有一種觀測(cè)儀器，其利用GPS導(dǎo)航信息，從海上將本機(jī)的位置信息等發(fā)送出去的，并被稱(chēng)作海洋浮標(biāo)。這種觀測(cè)儀器，是浮在海上使用的，并通過(guò)所裝備的電池，來(lái)讓觀測(cè)儀器的各種的元器件進(jìn)行作業(yè)?？墒?，由于這種觀測(cè)儀器普遍漂浮在遠(yuǎn)洋上，所以不容易維修。因此希望通過(guò)把大容量的電池裝進(jìn)觀測(cè)儀器，從而盡可能地做到無(wú)需維護(hù)它。
[0011]另外，為了可以利用大海的波浪發(fā)電，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中討論了一種被預(yù)先放入海洋浮標(biāo)中的振動(dòng)發(fā)電機(jī)?？墒牵绻熏F(xiàn)有的振動(dòng)發(fā)電機(jī)放入觀測(cè)儀器的話，已知在下面的
(I)、(2)的情況下，發(fā)電效率會(huì)下降。
[0012](I)觀測(cè)儀器的大小受限制。為了在儀器內(nèi)設(shè)置各種各樣的機(jī)器，用來(lái)設(shè)置繞組的空間就被限制住了。該繞組是由導(dǎo)電電線以規(guī)定的匝數(shù)卷繞而成的。因此，如果把所有的線圈都串聯(lián)連接的話，DCR(直流電阻)就變高，從線圈所能得到的電力發(fā)電效率就會(huì)下降。另一方面，為了降低DCR，就需要增大導(dǎo)電電線的直徑，由此繞組的匝數(shù)變少，發(fā)電效率會(huì)下降，輸出功率也將下降。
[0013](2)波浪的振動(dòng)頻率比人的運(yùn)動(dòng)低I個(gè)數(shù)量級(jí)，例如，只有IHz以下。因?yàn)樵谶@樣低的諧振頻率帶上，現(xiàn)有的振動(dòng)發(fā)電機(jī)的構(gòu)造中振動(dòng)子的移動(dòng)速度會(huì)變得很慢，所以振動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓會(huì)降低，發(fā)電電力量也會(huì)變少。
[0014]這里，諧振頻率fr，是按照下述數(shù)式(I)來(lái)決定的。這個(gè)數(shù)式是表示由彈簧常數(shù)k的線圈彈簧，和吊在其上的質(zhì)量M的重錘所構(gòu)成的共振系的諧振頻率fr。
[0015]數(shù)式(I):
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，包括: 振動(dòng)子，該振動(dòng)子具有多個(gè)相同磁極相對(duì)著配置而成的磁鐵； 第I彈性部，該第I彈性部在支撐沿重力方向落下的上述振動(dòng)子的同時(shí)，還按照規(guī)定的諧振頻率讓上述振動(dòng)子進(jìn)行振動(dòng)； 筒狀的繞組繞線管，該繞組繞線管使上述振動(dòng)子及上述第I彈性部在其內(nèi)部進(jìn)行振動(dòng)； 多個(gè)線圈，該多個(gè)線圈被形成在上述繞組繞線管的外周面，且被分成2個(gè)以上的小組，在上述小組內(nèi)串聯(lián)連接； 以及對(duì)上述線圈的輸出電壓，對(duì)上述每個(gè)小組進(jìn)行整流的多個(gè)整流電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，上述小組以及上述每個(gè)小組所設(shè)置的多個(gè)上述整流電路相對(duì)于負(fù)荷為并聯(lián)配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，上述每個(gè)小組中，串聯(lián)連接的上述線圈數(shù)量為2個(gè)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，每個(gè)上述小組中串聯(lián)連接的上述線圈的電線的卷繞方向形成為，在上述小組內(nèi)相鄰的每個(gè)上述線圈互為反向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，每個(gè)相鄰的上述小組中的上述線圈的電線的卷繞方向形成為，互為反向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意I項(xiàng)所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，上述振動(dòng)子的振動(dòng)頻率為IHz以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意I項(xiàng)所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，進(jìn)一步包括收容上述繞組繞線管的收容部，以及 在上述收容部?jī)啥说膬?nèi)部，具有比上述第I彈性部的外徑更大的內(nèi)徑的第2彈性部， 上述第I彈性部的一端被連接于上述收容部的一端，上述第I彈性部的另外一端被連接于上述振動(dòng)子。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，具有上述振動(dòng)子，以及插通上述第I及第2彈性部的支撐部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，上述振動(dòng)子及上述第I彈性部的諧振頻率為0.5Hz0
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征為，上述振動(dòng)子及上述第I彈性部的振動(dòng)波形是略呈方形波狀。
【文檔編號(hào)】H02K35/02GK103733487SQ201280039585
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月14日
【發(fā)明者】川原井貢 申請(qǐng)人:勝美達(dá)集團(tuán)株式會(huì)社