多極電磁發電機制造技術

一種發電機，包括：第一磁體陣列或第一片狀磁體；第一導體；以及電力管理電路。第一陣列包括一維或二維的磁體陣列。第一片狀磁體包括一維或二維的交替的磁極陣列。第一導體包括：在第一多層印刷電路板中的多個層上的第一蜿蜒的導體；或者在一個或多個平面上的第一蜿蜒的導體。作為在第一磁體陣列或第一片狀磁體與第一導體之間的相對運動的結果，電力管理電路提供DC電力。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】多極電磁發電機相關申請的交叉引用本申請要求于2009年9月16日遞交的標題為"MULTIPOLAR ELECTROMAGNETIC GENERATOR”的第61/M2，805號美國臨時專利申請(代理人文案號EC0HP001+)的優先權， 在此處通過弓I用并入該申請以用于所有目的。
技術介紹
存在著許多傳感器應用領域，其中明確地需要創新的電力解決方案。到2012年， 預計在工業自動化、供應鏈管理、建筑、家庭自動化、資產跟蹤和環境監控領域中的無線傳感器網絡的市場會增長至遠遠超過4億件設備。這樣的系統的平均使用壽命的目標為超過 10年，這就意味著常規電池的獨立使用成為了建立魯棒的能源解決方案的較大障礙。從運動中獲取能量一直是熱門的研究重點。現在有三種常用的技術手段壓電、靜電和電磁。在過去的20年中，大量的研究團隊和公司嘗試開發小規模的薄膜壓電設備來利用振動。然而，一個問題是由于其高電壓低電流(一般為幾十伏特和小于幾毫微安培)的輸出，薄膜壓電能量僅有有限的功率輸出，這使得其難以被無嚴重損耗地進行轉化。另一個問題是壓電(PZT)材料的高固有頻率，一般大約在MHz級別，這不能夠耦合到可用于實際應用的任何振動或周期性運動。其他的團隊致力于開發靜電發電機。還是由于靜電發電機僅能產生高電壓和低電流這一現實情況，靜電發電機與壓電發電機類似地具有有限的功率輸出。此外，能夠證明的是，在大多數情況下，靜電發電機具有比壓電發電機或電磁發電機低的功率密度，這是由于靜電發電機所依賴的靜電氣隙具有相對低的能量密度。在另一方面，電磁發電機有可能提供相對大量的電力而不受壓電材料的固有頻率的限制。然而，仍未能實現以所需的小型規模生成足夠的電力。此外，小規模設備的不相配的固有頻率(一般為kHz級別)，不能耦合到通常可用于大多數應用的振動。最后，當前設計需要最先進的精密加工和裝配(例如，激光切割、放電加工(EDM)、以及CNC加工)或者微加工和薄膜技術(例如，磁性材料，如永磁體和磁合金，被制作為薄膜是困難且昂貴的。 微加工一般隨著設備的尺寸變大而變得昂貴，并且在這種情況下，設備需要相對較大( lcm"2)以便提供任何適合數量的電力。在這種尺寸下，微加工變得相當昂貴。)，其將制造成本大幅度提高到超過電池的制造成本。附圖簡述在后面的詳細描述和附圖中公開了本專利技術的各種實施方式。圖IA是示出了發電機的一部分的實施方式的框圖。圖IB是示出了發電機的一部分的實施方式的框圖。圖IC是示出了發電機的一部分的實施方式的框圖。圖ID是示出了發電機的一部分的實施方式的框圖。圖IE是示出了發電機的一部分的實施方式的框圖。圖IF是示出了發電機的一部分的實施方式的框圖。圖2A是示出了發電機的實施方式的框圖。圖2B是示出了懸架板的幾何形狀的實施方式的框圖。圖3A是示出了多層電路板的一層上的導體布局的實施方式的框圖。圖IBB是以橫截面視圖示出了導體的實施方式的框圖。圖3C是示出了多層電路板的一層上的導體的實施方式的框圖。圖3D是示出了多層電路板的兩個層上的導體的實施方式的框圖。圖3E是示出了多層電路板的實施方式的框圖，其中多個層的每一個上具有五個蜿蜒的導體。圖4B是示出了磁片形式的多極磁體的實施方式的框圖。圖4A是示出了多極磁體的實施方式的框圖。圖4B是示出了磁片形式的多極磁體的實施方式的框圖。圖4C是示出了條形磁體陣列形式的多極磁體的實施方式的框圖。圖5A是示出了發電機的實施方式的框圖。圖5B是示出了發電機的實施方式的框圖。圖6是示出了線圈導體的實施方式的框圖。圖7是示出了電力管理電路的實施方式的框圖。圖9是示出了電力管理過程的實施方式的流程圖。詳細描述本專利技術能夠以多種方式實現，其中包括作為過程；裝置；系統；物質構成；包含在計算機可讀存儲介質上的計算機程序產品；和/或處理器，比如被配置成執行由耦合到處理器的存儲器所存儲的和/或由該存儲器所提供的指令的處理器。在本說明書中，這些實現，或者本專利技術可采用的任何其他形式，可稱為技術。一般來說，所公開的過程的步驟的順序在本專利技術的范圍內可以改變。除非另有說明，被描述為配置成執行任務的諸如處理器或存儲器的組件，可被實現為通用的組件，其被暫時配置成在給定時刻執行任務，或者被實現為專用的組件，其被制造以執行任務。如本文中所使用的，術語“處理器”指的是被配置成處理數據，比如計算機程序指令的一個或多個設備、電路、和/或處理內核。在下面將與附圖一起提供關于本專利技術的一個或多個實施方式的詳細描述，所述附圖示出了本專利技術的原理。本專利技術結合這些實施方式描述，但是本專利技術不限于任何實施方式。 本專利技術的范圍僅僅通過權利要求來限制，并且本專利技術包括許多替代形式、修正形式和等價物。在以下說明書中闡述了許多具體細節，以便提供對專利技術的全面理解。這些細節是出于舉例的目的來提供的，并且本專利技術可根據權利要求來實踐而無需這些具體細節中的一些或全部。出于清楚說明的目的，在與本專利技術相關的
中已知的技術材料沒有詳細地描述，這使得本專利技術不會不必要地讓人覺得難以理解。公開了一種發電機。在一些實施方式中，該發電機包括位于平坦表面上的磁體的陣列、導體、和電力管理電路。所述陣列包括一維的或二維的磁體陣列。所述導體包括蜿蜒的導體，其在多層印刷電路板的多個層上。作為在磁體陣列和導體之間相對運動的結果，電力管理電路產生DC電力。公開了一種發電機。在一些實施方式中，該發電機包括片狀磁體、導體、和電力管理電路。所述片狀磁體包括一維的或二維的交替磁極陣列。所述導體包括蜿蜒的導體，其在不止一個平面上。作為在片狀磁體和導體之間相對運動的結果，電力管理電路產生DC電力。公開了一種發電機。在一些實施方式中，發電機包括多極磁體、一組線圈、和電力管理電路。多極磁體和線圈相對于彼此振蕩。電壓和/或電流通過多極磁體和該組線圈之間的相對運動生成。電力管理電路調節所生成的供標準的電子設備或電力系統使用的電力。在一些實施方式中，導體或一組線圈被實現為多層電路板。如果電路板被固定或者靜止不動，則磁體連接到柔性部分(flexure)，這允許其相對于導體振蕩。如果磁體被固定，電路板(或線圈或導體的其他實施方式)被牢固地附接到柔性部分，這允許其相對于磁體振蕩。在一些實施方式中，多層電路板在該多層電路板的多個層的表面上具有導體，所述多層電路板提供了用于多極磁體的磁場的區域。多層電路板相對于多極磁體移動(例如，振蕩)，或者可選地該磁體相對于電路板移動。多層電路板的導體經歷由導體所包圍的磁通量的改變，這是由于在多層電路板和多極磁體之間的相對運動，這導致了通過導體產生跨平面線圈的電壓和/或電流。在一些實施方式中，電力管理電路通過使用整流(例如， 二極管電路)使交流電壓(例如，由于振蕩產生的電壓)變換為DC電壓，并且將能量存儲到電容器和/或電池，或者將該電力直接提供給使用該電力的電氣負載或電路來調節電力。圖IA是示出了發電機的一部分的實施方式的框圖。在所示例子中，多極磁體100 和多極磁體102每個都包括一系列磁體，這一系列磁體按照相鄰的磁體先北極-南極定向然后南極-北極定向循環排列。在一些實施方式中，多極磁體100和/或多極磁體102包括片狀磁體(例如，NdFeB片狀磁體)。在一些實施方式中，片狀磁體具有 150毫特斯拉 (m本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高橋衣里，沙德拉奇·約瑟夫·羅恩蒂，
申請(專利權)人：埃科哈維斯特公司，
類型：發明
國別省市：