一种振动自发电指示灯技术领域
本发明属于自发电技术领域,具体涉及一种振动自发电指示灯。
背景技术
在船舶或者车辆的内部某些封闭空间内,由于外部自然光线无法照射,而有些部
位或部件要求经常维护,需要提供人工光源进行照明;有些仪器、仪表的读数或工作状态需
要常规检查,在光线较暗的情况下,同样需要辅助光源指示照明;而在底层舱室,通道内需
要光源照明指示方向。对于以上使用环境或者船舶上的其他某些特定区域而言,微弱的照
明光源就能满足使用要求。
常规照明装置通常需要供电线路提供电能,而在船舶或者车辆上的某些区域,供
电线路的布设存在诸多限制,例如船舶或者车辆的内燃机动力装置所在的舱室,由于担心
油气挥发遇到电火花点燃引起火灾,对照明线路的要求极高,甚至在某些区域完全禁止布
设供电线路;而船舶通常的运行环境存在潮湿、高温、盐雾腐蚀的不良因素,随着船舶老旧
程度的加深,已有照明供电线路容易发生老化带来火灾安全隐患。但在船舶的有些区域,检
修、更换线路存在成本高、具体施工难度大的情况。
在船舶的航行过程或者车辆的行驶过程中,动力与传动装置运行产生的机械振动
会向周围区域传导,并与周围区域的物体相互作用使船体或者车体的结构产生振动。这些
振动信号即便采用减振、隔振措施,也是不可完全避免的,因此也就可以被振动敏感装置接
收到。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种振动自发电指示灯,利用振动敏感装置接收船舶运
动过程中产生的振动信号,通过磁—电转换产生电能,经过整流后为发光二极管供电,从而
构成小型的、封闭的、独立的自发电照明装置,能够满足微光使用环境的需求。
为了达到上述目的,本发明的技术方案为:一种振动自发电指示灯,包括充电电
池、外壳、磁铁、线圈骨架、线圈、弹簧、电路板、发光二极管、以及固定隔板。
外壳为一端开口的柱形空腔壳体,外壳开口处覆盖一个固定隔板;
线圈骨架为中空圆柱体,中空圆柱体的外侧壁上绕圆柱体周向开设供线圈缠绕的
凹槽。
磁铁为钢制并磁化的柱形永磁体。
其中所述线圈骨架共轴置于外壳的柱形空腔内,位于外壳内底面和固定隔板之
间;磁铁设置于线圈骨架的中空处,磁铁的两端通过弹簧分别固定连接外壳内底面和固定
隔板;线圈缠绕于线圈骨架外侧壁上的凹槽内,线圈的两端通过导线连接所述电路板,电路
板完成整流和电能存储的功能,所存储的电能输入至所述充电电池,所述充电电池驱动所
述发光二极管发光,发光二极管设置于固定隔板外部。
进一步地,还包括透光盖板,透光盖板覆盖于发光二极管之上,用于将发光二极管
与外界隔离。
进一步地,电路板上安装有整流器与电容器,整流器为二极管倍压整流器用于完
成整流功能,电容器作为储能器件用于完成电能存储功能。
进一步地,充电电池设置于外壳的柱形空腔内底面,电路板固定设置于所述固定
隔板内侧。
进一步地,线圈骨架所用材质为绝缘材料;外壳所用材质为非磁性材料;线圈为带
绝缘层的导线。
有益效果:
本发明利用振动敏感装置接收船舶运动过程中产生的振动信号,通过磁—电转换
产生电能,经过整流后为发光二极管供电,从而构成小型的、封闭的、独立的自发电照明装
置,能够满足微光使用环境的需求。同时不再需要外部电源或线路提供电能,也就避免了供
电线路可能引起的安全隐患,减少了一次性化学电池的使用,杜绝了环境污染,绿色环保;
减少了购置、更换电池的成本;结构简单、易于安装,生产成本低;达到节能、环保、安全的目
的。可以在船舶、汽车、火车其它交通设施领域大力推广,应用前景十分广泛。
附图说明
图1—振动自发电指示灯;
图2—电气流程图;
图3—组装示意图。。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
实施例1、
如附图1所示,由绝缘材料(尼龙棒或树脂棒)加工而成的线圈骨架4呈圆筒形,外
部带分隔板,由一整根带绝缘层导线构成的线圈5绕制在线圈骨架4上,构成绕组,绕组被线
圈骨架4上的分隔板分为上下两部分,这是为了降低线圈4绕制本身的难度,并降低线圈5对
绝缘性能的要求,线圈的两端通过导线焊接在电路板8上;线圈骨架4固定在圆筒形外壳2的
壳体中部,形成一个整体。外壳2是由工程塑料或合成树脂等非磁性材料加工而成。
纵向伸缩的弹簧6,放置在线圈骨架4的中部空腔内,其一端固定在线圈骨架4的顶
部和底部,另外一端与磁铁3联接。磁铁3是由硅钢材料加工成的圆柱体,经过磁化处理后制
成永磁体,其两端分别是两个磁极,由此,线圈4即处于磁铁3两个磁极间形成的磁场中。同
时,磁铁3由于存在质量,兼起到质量块的作用:磁铁3与弹簧6构成弹性振动系统,磁铁3与
线圈骨架4中部空腔内壁之间存在间隙,当受到外力作用时可以做上下相对运动。磁铁3、弹
簧6、线圈5构成了磁电转换装置。
线圈5的两端通过导线焊接在电路板8上,电路板8上安装有整流器与储能电容等
器件,整流器选用低压场合常用的小型二极管倍压整流器,电容器则要注意选用漏电流较
低的大容量电容器作为储能器件。电路板8将磁电转换装置产生的交流电流通过倍压整流、
储能后转变为直流电流;透明盖板10选用高透光亚克力材料,外壳2由工程塑料或合成树脂
等绝缘材料制成,透明盖板10用螺钉紧固安装在外壳2上,形成一个独立的密封整体,起保
护和隔绝作用。外壳2底部有螺孔,可以用螺钉安装到舱体等处。
发光二极管9选用低压发光二极管,其器件参数的选择要求导通电压越低、发光效
率越高越好。发光二极管9焊装在电路板8上,电路板8通过倍压整流、储能后转变形成的直
流电给充电电池1充电,充电电池1驱动电路板8上焊装的发光二极管9,发光二极管9导通产
生发光现象。
振动自发电指示灯的动作过程与工作原理是:
如附图1所示,将组装完毕的振动自发电指示灯用螺钉安装紧固在舱体等处,船
舶、车辆运动过程中,其动力、传动装置产生的振动,沿整体和内部结构传播。振动自发电指
示灯紧贴舱体结构安装,能够接收到这种振动信号。其内部的磁铁3与弹簧6构成的弹性振
动系统中,磁铁3由于惯性作用,在振动信号提供的周期性驱动力的作用下,产生相对于线
圈5的上下运动。由于线圈4处于磁铁3的两个磁极形成的磁场中,线圈5与磁铁3之间的上下
相对运动,使通过线圈5中的磁通量发生周期性变化,这就产生了磁—电转换效应,就在线
圈5的导体上产生交流电流。只要振动信号持续存在,这种磁—电转换效应就不会停止。
如附图2电气流程图所示,磁—电转换效应产生的交流电流,经过电路板8上的整
流器与储能电容后,转变为直流电,给充电电池1充电,充电电池6驱动电路板8上焊装的发
光二极管9,发光二极管9导通产生发光现象。
可单独安装使用,也可将其作为一个模块,将许多模块组装在大的灯罩内组成大
的照明灯来使用,如附图3所示。
综上,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在
本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护
范围之内。