发电方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910965409.X (22)申请日 2019.09.23 (71)申请人 起向阳 地址 644000 四川省宜宾市翠屏区五粮液 大道酒圣路8号 (72)发明人 起向阳 (51)Int.Cl. H02K 99/00(2014.01) H02K 53/00(2006.01) H02J 7/34(2006.01) (54)发明名称 一种发电方法 (57)摘要 本发明公布一种发电方法， 其中一个线圈由 于一部分导体切割磁感线而产生动生电动势， 将 这个线圈与输入电流为脉冲电流的。

2、装置连接， 将 这个线圈切割磁感线将动能转化为电能的部分 紧贴高磁导率材料， 其余部分远离高磁导率材 料， 高磁导率材料周围由磁铁产生的静磁场磁场 强度和磁场方向都不变， 另一个线圈主要依靠高 磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 110620492 A 2019.12.27 CN 110620492 A 1.一种发电方法， 其特征在于， 其中一个线圈由于一部分导体切割磁感线而产生动生 电动势， 将这个线圈与输入电流为脉冲电流的装置连接， 将这个线圈切割磁感线将动能转 化为电能的部分紧贴高磁导率材料， 其余部分远离高磁导率材料， 高磁导率材料周围由。

3、磁 铁产生的静磁场磁场强度和磁场方向都不变， 另一个线圈主要依靠高磁导率材料产生变化 的磁场对外输出电能。 2.如权利要求1中所诉的方法， 其特征在于， 所述其中一个线圈由于一部分导体切割磁 感线而产生动生电动势， 将这个线圈与输入电流为脉冲电流的装置连接， 将这个线圈切割 磁感线将动能转化为电能的部分紧贴高磁导率材料， 其余部分远离高磁导率材料， 高磁导 率材料周围由磁铁产生的静磁场磁场强度和磁场方向都不变， 另一个线圈主要依靠高磁导 率材料产生变化的磁场对外输出电能， 具体特征为， 装置内的磁铁为环形磁铁， 由于切割磁 感线而产生动生电动势的线圈内部有空隙， 有磁铁， 磁铁与线圈不接触， 。

4、让磁铁保持圆周运 动， 高磁导率材料和线圈保持静止。 3.如权利要求1中所诉的方法， 其特征在于， 所诉将这个线圈与输入电流为脉冲电流的 装置连接， 具体特征为， 输入电流为脉冲电流的装置由负载、 半导体开关器件、 控制半导体 开关器件导通与断开的电路组成， 半导体开关与负载串联， 负载与线圈串联， 通过控制半导 体开关器件导通与断开使线圈输出脉冲电流。 4.如权利要求1中所诉的方法， 其特征在于， 所诉将这个线圈与输入电流为脉冲电流的 装置连接， 将这个线圈切割磁感线将动能转化为电能的部分紧贴高磁导率材料， 其余部分 远离高磁导率材料， 高磁导率材料周围由磁铁产生的静磁场磁场强度和磁场方向都。

5、不变， 另一个线圈主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能， 具体特征为， 由于一部 分导体切割磁感线而产生动生电动势的线圈每秒钟输出的脉冲个数低于1000个时， 高磁导 率材料由硅钢片组成， 当线圈每秒钟输出的脉冲个数高于1000个时， 高磁导率材料为铁氧 体磁芯。 5.如权利要求1中所诉的方法， 其特征在于， 所诉另一个线圈主要依靠高磁导率材料产 生变化的磁场对外输出电能， 具体特征为， 主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输 出电能的线圈缠绕在高磁导率材料上， 主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电 能的线圈远离磁铁或位于环形磁铁的重心附近， 主要依靠高磁导率材料产生变化的。

6、磁场对 外输出电能的线圈与负载连接。 6.如权利要求1中所诉的方法， 其特征在于， 所诉其中一个线圈由于一部分导体切割磁 感线而产生动生电动势， 将这个线圈与输入电流为脉冲电流的装置连接， 具体特性为线圈 内一部分导体切割磁感线而产生动生电动势时， 线圈与输入电流为脉冲电流的装置连接， 线圈能够产生电能， 并将电能输出到输入电流为脉冲电流的装置内。 7.如权利要求3中所诉的方法， 其特征在于， 所诉输入电流为脉冲电流的装置由负载、 半导体开关器件、 控制半导体开关器件导通与断开的电路组成， 半导体开关与负载串联， 负 载与线圈串联， 通过控制半导体开关器件导通与断开使线圈输出脉冲电流， 具体特。

7、征为， 半 导体开关器件为三极管或MOS管， 通过控制三极管基极或MOS管栅极的偏置来控制半导体开 关器件的导通与断开使线圈输出脉冲电流。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110620492 A 2 一种发电方法 技术领域 0001 本发明涉及一种发电机， 尤其涉及一种利用电磁感应原理制作的发电机。 背景技术 0002 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量发生变化。 0003 高磁导率材料指的是磁导率大约在100以上的铁磁性材料。 0004 高磁导率材料能够将变化的磁场传递到其他地方， 如变压器的铁芯能够将变化的 磁场从输入线圈处传递到输出电能的线圈附近， 让输出电能的线圈由于产生感生。

8、电动势而 对外输出电能。 发明内容 0005 假设导体B周围存在磁场A， 导体B做切割磁场A的磁感线运动， 导体B内会产生动生 电动势， 当导体B与负载连接， 导体B内就会产生电流， 导体B内的电流产生的磁场会阻碍导 体B运动， 于是我们可以考虑通过减小导体B内的电流产生的磁场的磁场强度以此来减少磁 场A对导体B的阻碍作用。 如果导体B 连接的负载输入电流为脉冲电流时， 导体B会产生变化 的磁场， 如果导体C利用导体B产生的变化的磁场产生感应电流时， 由楞次定律可知， 导体C 会产生阻碍导体B磁场变化的磁场， 使得磁场A对导体B的阻碍作用减少， 而导体C产生的电 能我们又可以拿来带动其他电器工。

9、作， 进而提高发电机机械效率。 0006 为了让导体B产生的变化的磁场能够传递到导体C附近， 我们让导体B切割磁感线， 将动能转化为电能的部分紧贴高磁导率材料， 其余部分远离高磁导率材料。 由于高磁导率 材料磁导率很高， 导体B切割磁感线， 将动能转化为电能的部分产生的变化的磁场会通过高 磁导率材料传递到导体C附近， 使导体C利用高磁导率材料内部的变化的磁场工作。 0007 为了实现以上所诉的技术方案， 本发明提供一种发电方法， 具体特征如下： 0008 其中一个线圈由于一部分导体切割磁感线而产生动生电动势， 将这个线圈与输入 电流为脉冲电流的装置连接， 将这个线圈切割磁感线将动能转化为电能的。

10、部分紧贴高磁导 率材料， 其余部分远离高磁导率材料， 高磁导率材料周围由磁铁产生的静磁场磁场强度和 磁场方向都不变， 另一个线圈主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能。 0009 本发明中我们需要做到高磁导率材料周围由磁铁产生的静磁场磁场强度和磁场 方向都不变， 来避免高磁导率材料内部的变化的磁场是由于高磁导率材料周围由磁铁产生 的静磁场发生变化引起的。 0010 为了实现以上目标， 如说明书附图中图1和图2所示， 装置内的磁铁为环形磁铁， 由 于切割磁感线而产生动生电动势的线圈内部有空隙， 有磁铁， 磁铁与线圈不接触， 让磁铁保 持圆周运动， 高磁导率材料和线圈保持静止。 让磁体为环。

11、形是为了让磁铁切割磁感线做圆 周运动， 高磁导率材料和线圈保持静止时， 高磁导率材料周围由磁铁产生的静磁场磁场强 度和磁场方向都不变。 由于切割磁感线而产生动生电动势的线圈内部有空隙， 是为了能够 放进磁铁， 让磁铁因为运动而让线圈切割磁感线。 同时让磁体在线圈内部时， 如说明书附图 说明书 1/4 页 3 CN 110620492 A 3 图1图2所示， 最上面的导体可以将一部分电能转化为动能， 减少磁铁转动所消耗的动能， 同 时又由于我们可以让最上面的导体到磁铁的距离比最下面的导体到磁铁的距离远， 进而确 保磁铁圆周运动时， 由于切割磁感线而产生动生电动势的线圈能对外输出电能。 0011 。

12、本发明输入电流为脉冲电流的装置由负载、 半导体开关器件、 控制半导体开关器 件导通与断开的电路组成， 半导体开关与负载串联， 负载与线圈串联， 通过控制半导体开关 器件导通与断开使线圈输出脉冲电流。 当半导体开关器件导通时电流很大， 半导体开关器 件关闭时电流很小， 因此我们让半导体开关器件以一定频率导通与断开， 我们就可以让装 置输入电流为脉冲电流。 0012 本发明由于一部分导体切割磁感线而产生动生电动势的线圈每秒钟输出的脉冲 个数低于1000个时， 高磁导率材料由硅钢片组成， 当线圈每秒钟输出的脉冲个数高于1000 个时， 高磁导率材料为铁氧体磁芯。 是因为硅钢在低频变化的磁场内， 磁导。

13、率高， 电阻高， 并 且磁滞损耗低， 但是由于硅钢在高频变化的磁场内的涡流损耗比铁氧体磁芯大， 铁氧体磁 芯在高频变化的磁场内磁导率高， 所以在高频下采用铁氧体磁芯 0013 本发明主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能的线圈缠绕在高磁 导率材料上是为了让线圈由于高磁导率材料产生变化的磁场而获得能量 0014 主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能的线圈远离磁铁或位于环 形磁铁的重心附近， 是为了避免磁铁圆周运动对主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对 外输出电能的线圈的产生影响。 0015 主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能的线圈与负载连接， 是为了 将电能传输给负。

14、载。 0016 本发明线圈内一部分导体切割磁感线而产生动生电动势时， 线圈与输入电流为脉 冲电流的装置连接， 线圈能够产生电能， 并将电能输出到输入电流为脉冲电流的装置内， 是 为了能让线圈输出脉冲电流。 0017 本发明半导体开关器件为三极管或MOS管， 通过控制三极管基极或MOS管栅极的偏 置来控制半导体开关器件的导通与断开使线圈输出脉冲电流。 附图说明 0018 为了能够说明本发明， 下面结合附图对技术进行说明 0019 图1为发电机内线圈、 高磁导率材料、 磁铁形状和位置关系俯视图 0020 图2为发电机内线圈、 高磁导率材料、 磁铁形状和位置关系主视图 0021 图3为控制磁铁圆周运。

15、动速度的电机控制磁铁速度示意图 0022 图4展示了一种实施方案， 本图展示了这种实施方案装置内线圈与其他电子元件 连接情况， 图中的直线代表电子元件通过导线连接 0023 图1和图2这两幅图中1、 一部分导体切割磁感线而产生动生电动势的线圈， 2、 主要 依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能的线圈， 3、 高磁导率材料， 4、 磁铁。 0024 图3中1、 一部分导体切割磁感线而产生动生电动势的线圈， 2、 主要依靠高磁导率 材料产生变化的磁场对外输出电能的线圈， 3、 高磁导率材料， 4、 表面粘有齿轮的磁铁， 5、 转 轴， 6、 齿轮， 7、 控制磁铁圆周运动速度的电机。 002。

16、5 本发明的有益效果是让发电机机械效率超过百分之一百。 说明书 2/4 页 4 CN 110620492 A 4 具体实施方式 0026 首先我们将线圈、 磁铁、 高磁导率材料按图1和图2所示的位置放置， 发电机内的磁 铁为环形磁铁， 由于切割磁感线而产生动生电动势的线圈内部有空隙， 有磁铁， 磁铁与线圈 不接触。 使其中一个线圈由于一部分导体切割磁感线而产生动生电动势， 将这个线圈与输 入电流为脉冲电流的装置连接， 将这个线圈切割磁感线将动能转化为电能的部分紧贴高磁 导率材料， 其余部分远离高磁导率材料， 高磁导率材料周围由磁铁产生的静磁场磁场强度 和磁场方向都不变， 另一个线圈主要依靠高磁。

17、导率材料产生变化的磁场对外输出电能。 0027 发电机内主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出电能的线圈远离磁铁 或位于环形磁铁的重心附近， 主要依靠高磁导率材料产生变化的磁场对外输出能量的线圈 与负载连接。 0028 由于切割磁感线而产生动生电动势的线圈内部有空隙， 是为了能够放进磁铁， 让 磁铁因为运动而让线圈切割磁感线。 同时让磁体在线圈内部时， 如说明书附图图1图2所示， 最上面的导体可以将一部分电能转化为动能， 减少磁体转动所消耗的动能， 同时又由于我 们可以让最上面的导体到磁铁的距离比最下面的导体到磁铁的距离远， 进而确保磁铁圆周 运动时， 由于切割磁感线而产生动生电动势的线圈。

18、能对外输出电能。 我们让磁铁与线圈不 接触。 0029 本此实施方案中让由于切割磁感线而产生动生电动势的线圈输出的脉冲电流频 率为60KHZ， 由于输出的脉冲电流频率高， 因此高磁导率材料我们使用铁氧体磁芯。 因为随 着线圈内脉冲电流频率的提升， 我们所消耗的高磁导率材料的质量会减小。 0030 本实施方案如图4所示， 我们先让由于一部分导体切割磁感线而产生动生电动势 的线圈与三极管连接， 利用PWM信号发生器改变三极管基极的偏置， 让由于一部分导体切割 磁感线而产生动生电动势的线圈输出的电流为脉冲电流。 然后我们再通过整流电路和滤波 电路让发电机内的两个线圈输出的电流变为恒压直流电， 然后我。

19、们让两个滤波电路输出串 联起来， 共同为电能分配系统供电， 电能分配系统为用电器、 控制磁铁圆周运动速度的电 机、 超级电容、 PWM信号发生器供电。 0031 为了方便实现通过调节控制磁铁圆周运动速度的电机的功率， 进而维持磁铁运动 速度稳定， 本实施方案中需要电能分配系统输出电能给控制磁铁圆周运动速度的电机才能 保证装置运动。 0032 为了带动磁铁运动， 本实施方案需要一个控制磁铁圆周运动速度的电机， 电机的 转轴与齿轮连接， 磁铁的表面粘有齿轮， 通过连接电机的齿轮带动粘在磁铁表面的齿轮， 实 现控制磁铁的运动速度。 0033 控制磁铁圆周运动速度的电机控制磁铁的原理为， 磁铁运动速度。

20、越快， 线圈输出 的电压越大。 线圈输出电压越大， 滤波电路输出电压越大。 电能分配系统根据滤波电路传过 来的电压就可以判断磁铁运动速度， 当磁铁运动速度过慢时， 电能分配系统多输出电能到 控制磁铁圆周运动速度的电机上， 当磁铁运动速度过快时， 电能分配系统输出到控制磁铁 圆周运动速度的电机上的电能减少。 通过调节控制磁铁圆周运动速度的电机的功率， 实现 磁铁匀速圆周运动。 0034 本实施方案中两个滤波电路同时为电压分配系统提供能量的方法为将两个滤波 电路输出串联， 让两个滤波电路共同为电能分配系统供电。 说明书 3/4 页 5 CN 110620492 A 5 0035 本实施方案中调节控。

21、制磁铁圆周运动速度的电机功率是通过脉冲宽度调制技术 实现的。 通过调节电动机输入的脉冲电压占空比就可以调节电动机功率。 0036 本实施方案如图4所示的整流电路作用是把交流转化为直流， 我们使用的整流电 路为全波整流电路或全波桥式整流电路。 目的是为了充分利用线圈内电压方向不同的电 能。 0037 本实施方案如图4所示的滤波电路作用是把直流转化为恒压直流， 这里的恒压直 流指的是电压相对比较稳定， 电压波动较小的直流， 因为交流变成的直流不可能没有交流 分量。 两个滤波电路的输出可以串联， 可以共同为电能分配系统提供电能。 0038 本实施方案如图4所示的PWM信号发生器的作用是产生脉冲电流，。

22、 将PWM信号发生 器和三极管连接， 让PWM信号发生器以一定的频率改变三极管基极的偏置进而让三极管以 一定的频率导通与断开， 进而让一部分导体切割磁感线而产生动生电动势的线圈对外输出 的电流为脉冲电流。 0039 本实施方案如图4所示的电能分配系统核心部件由稳压变压器、 滤波电路输出电 压监控系统、 超级电容电压监控系统和脉冲宽度调制电路四部分组成， 稳压变压器让变压 器产生维持在某一个值附近的电压， 而脉冲宽度调制电路则通过调节输出的脉冲电流占空 比调节电能分配系统输出的功率。 滤波电路输出电压监控系统主要作用是通过监控滤波电 路输出电压， 让系统知道磁铁运动速度， 便于脉冲宽度调制电路通过调节占空比来调节控 制磁铁圆周运动速度的电机的功率。 超级电容监控系统的作用在于超级电容电压低于某一 值时， 自动启动发电机， 为电容充电。 电能分配系统没有为用电器提供电能并且超级电容电 充满时， 超级电容监控系统关闭发电机。 0040 本实施方案如图4所示的超级电容作用是提供磁铁由静止到转动所需要的能量， 以及磁铁运动速度很小或静止时， 维持装置内各种电路正常工作。 说明书 4/4 页 6 CN 110620492 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 110620492 A 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 110620492 A 8 。