磁悬浮压力发电地板 【技术领域】
本发明提供一种将人们行走运动时对于地面的挤压力和反作用力转换为电能并加以利用的磁悬浮压力发电地板。
背景技术
目前有资料披露，有一种利用人们行走运动，足踩踏特殊金属片或一种聚合物质上下运动和一种液压传动水轮发电方式的压力发电地板(系统)。但因其所产生的电能小、金属材料疲劳强度问题影响使用寿命和水轮发电方式受安装空间制约，以及机械传动摩擦、噪音等问题还有待人们去进一步解决。而本发明却能提供一种无摩擦、无噪音且体积大小、厚薄都能控制在现有市售的地板规格尺寸范围之内的，功率较大的磁悬浮压力发电地板。
本发明的目的是为了开发“绿色”能源“节能减排”，为创建节约型社会，以保护环境，保护地球而作出一点点贡献，旨在挖掘人类社会生产、生活领域中尚未加以利用的潜能，使其高效、方便产生电能，特设计了磁悬浮压力发电地板。
人们行走运动时作用于地面的挤压力和反作用力有一点上下起伏的小位移，为了利用这种上下起伏运动的力，本发明提供一种利用上下运动的永磁体，使导电线圈内的软磁体不断改变磁极而达到磁力线不断切割导电线圈以产生电能的磁悬浮压力发电器(见图1)，装配上整流、滤波、稳压、充电等电子元器件线路和储电装置，蓄积电能供人们方便使用。这种磁悬浮压力发电器没有机械传动，它既可克服前述金属片疲劳强度的问题、水轮发电机机械传动有摩擦磨损和噪音的问题，以及克服安装使用空间制约的问题，充分利用人们室内外活动不断增多而产生的可用能量转换为电能，达到开发新型“绿色”能源，用以节能、减排、保护环境、保护地球。
本发明的主要技术内容见图1、图2。图中：一种磁悬浮压力发电器，该发电器由四个如同图中2、8所示的软磁芯和导电线圈骨架9，永磁体上下活动导管11，四个如图中1、7所示的导电线圈，压力传导块4，永磁体5(其厚度是软磁芯厚度的两倍)，复位弹力装置10，四个如图中3、6所示的拉力定位装置所组成。其结构是：在线圈骨架9上绕四组导电线圈，分别在四组导电线圈所在的骨架内各装一个软磁芯，并加以粘牢固定，不能松动，然后将一个上下充磁的永磁体5牢固地安装在压力传导块4上，并安装在线圈骨架上的永磁体上下活动导管11内，使永磁体5的周边分别与各个软磁芯相对应，并由拉力定位装置限制永磁体5的二分之一厚度悬浮在各软磁芯平面之上(见图1)，刚好能够在与骨架连接为一个整体的永磁体上下活动导管11内上下自由运动(如同活塞在气缸内活动一样)，导管底部安装永磁体活动向上的复位弹力装置10，骨架上部永磁体活动导管周边外安装向上的拉力定位装置(见图1的3、6)。现据图1、图3所示，将其发电原理和如何利用叙述如下：
图1：图中永磁体5的N级正对各个软磁芯的侧边，此时，各个软磁芯的一端感应产生了S极磁场，另一端感应产生了N级磁场。软磁芯在导电线圈骨架内是固定不动的，永磁体5在周边都有软磁芯吸引力的环境中，产生了磁悬浮效果，降低了与导管11的摩擦系数。当压力传导块4受到向下的外力作用，将固定在其下端的永磁体5沿导管11同步位移到下面，当永磁体5的S极正对各个软磁芯的侧边的一瞬间，各个软磁芯的感应磁极同时交换改变，磁力线方向改变，切割导电线圈，产生电能。压力传导块不断受到向下的外力作用，复位弹力装置10和拉力定位装置不断将永磁体复位、定位在导管11上部，永磁体5不断同步上下运动，各软磁芯的磁力线方向不断改变，不断切割导电线圈，不断产生交流电流。上面用图1、图2所示并述说的磁悬浮压力发电器发电原理，所使用的是正方形永磁体块，我们在设计制作磁悬浮压力发电器时，还可灵活利用三角形的、多边形的、圆柱形的永磁体块，只要在其周边对应设计安装软磁芯、导电线圈即可。
图3：磁悬浮压力发电器F产生的交流电，经全桥整流堆UR整流为直流电并经电容器C1滤波，经稳压器稳压(图中所示VD1、VD2、VD3、VD1、VD5为串连的白色发光二极管作稳压器并兼作指示灯，可增减发光二极管串联的个数来达到设计要求的额定电压)，然后输出供电给储能装置(图中所示为大容量电容器C2和可充电电池，还可以是飞轮储能器等)，以供人们利用。
上述的磁悬浮压力发电器的复位弹力、拉力定位装置可以是橡胶块、气垫、金属弹簧、非金属弹簧，也可是与永磁体5相排斥、相吸引安装的永磁体。
上述的磁悬浮压力发电器的各导电线圈内的软磁芯可以设计为方块，也可以设计为U形。若是U形软磁芯，则应如图4所示，设计安装两个导电线圈，永磁体5下面要加隔断连结17并增加一块与永磁体5一样的永磁体，使其N极、S极各正对U形软磁芯的两端头(见图4)。总之，应按使用安装的空间去进行设计，要求很薄的发电地板(厚度5-10mm)，设计制作其磁悬浮压力发电器时可省去复位弹力装置，要求功率大，厚度允许范围较大的发电地板，其磁悬浮压力发电器则可用两块永磁体和U形软磁芯。
如图5所示，将单块地地板平面积进行适当分配，开挖或拼装安装孔腔，将一个又一个的磁悬浮压力发电器总成13安装到位，并选用适合的串联、并联扣接配件，接好线路组成磁悬浮压力发电地板机座板总成14，然后在每个压力传导块(图1、图2中4)上粘接图6中15所示的面板，并在面板15与地板机座板总成14之间的周边粘接图6中16所示的波纹弹力防尘防水橡胶带，这样就组装好了磁悬浮压力发电地板了。
本发明的积极效果：本发明技术是利用人类为了生存而不断补充食物以从事生产、学习、工作、生活活动所产生的可持续发展的、可再生的对于地面的作用力，这种力是“绿色”能源，既可随时随地方便利用，又节能环保，对落实“科学发展观”，对创建节约型社会，保护环境、保护地球具有积极的作用。当今世界社会面临控制环境温度的大难题，从一点一滴收获可供利用的“绿色”能源做起，无疑是将会为实现温家宝总理在哥本哈根气候大会上承诺我国在2020年实现节能减排目标的具体行动作出一点点应有的贡献的。
【附图说明】
图1磁悬浮压力发电器原理图
图2磁悬浮压力发电器平面图
图3电子元器件装配线路图
图4U形软磁芯组装的一种磁悬浮压力发电器原理图
图5磁悬浮压力发电地板平面剖视图
图6磁悬浮压力发电地板侧面图
图中序号说明：
(1)导电线圈、(2)软磁芯、(3)拉力定位装置、(4)压力传导块、(5)永磁体、(6)拉力定位装置、(7)导电线圈、(8)软磁芯、(9)导电线圈骨架、(10)复位弹力装置、(11)永磁体活动导管、(12)线圈骨架固定框、(13)磁悬浮压力发电器总成、(14)地板机座板总成、(15)面板、(16)波纹弹力防尘防水橡胶带、(17)隔断连接块。
图中代号说明：
(F)磁悬浮压力发电器、(UR)全桥整流堆、(C1)滤波电容器、(VD1、VD2、VD3、VD4、VD5)串连的发光二极管稳压器、(VD6)截流二极管、(C2)大容量储电电容器、(DC)可充电电池、(CZ)电源输出插口。
具体实施方式：
将磁悬浮压力发电地板安装在人行通道上，特别是人流量大的车站、地铁站、教学楼、商场、超市通道上和歌舞厅等地面上，收集人们行走时对于地面的作用力发电，并蓄积加以利用。