本发明涉及振动能量收集，特别是涉及一种摇摆增强式振动能量俘获装置。
背景技术：
1、物联网的发展激发了人们对建立无线传感器网络以通过数据传输实现智能基础设施的广泛研究，这些传感器等装置的供电问题一直是研究的热点；因此，在一些偏远或者不易更换电池等地区，从周围环境中收集能量，使其拥有自供电系统并为智能基础设施或者低功耗传感器和通信系统提供可持续的离网电源，显得极其重要；振动是自然界一种基本物理现象，利用振动能转化为电能一些情况下能够满足传感器等部件的用电需求，通常振动能转化为电能的方式有多种，例如压电式、电容式及电磁式等；其中电容式能量收集需要单独设置预充电源，压电式能量收集制工复杂，传统的电磁式发电装置体积较大，产生的电动势十分有限，因此单位面积下的功率较小，如果想将电磁发电装置应用在低频、微小的领域，其产生的感应电动势可能不足；但是传统的电磁振动能量收集装置中永磁体和线圈之间的相对运动方向单一，磁通量变化率较低，影响能量收集效率。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种摇摆增强式振动能量俘获装置，以解决上述现有技术存在的问题，提升能量俘获效率。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种摇摆增强式振动能量俘获装置，包括壳体、线圈组件和磁场发生件；线圈组件活动设置于所述壳体上；磁场发生件活动设置于所述壳体上并置于所述线圈组件一侧，所述磁场发生件用于产生能够穿过所述线圈组件的磁场；其中，所述线圈组件用于在外部振动作用下相对于所述壳体和所述磁场发生件往复直线运动，以使所述线圈组件的磁通量变化，且所述线圈组件能够驱动所述磁场发生件相对于所述线圈组件摇摆运动，以使所述线圈组件的磁通量变化；或，所述磁场发生件用于在外部振动作用下相对于所述壳体和所述线圈组件往复直线运动，以使所述线圈组件的磁通量变化，且所述磁场发生件能够驱动所述线圈组件相对于所述磁场发生件摇摆运动，以使所述线圈组件的磁通量变化。
4、优选地，所述线圈组件包括导磁体、线圈和第一弹性件，所述导磁体中间套设有所述线圈，所述第一弹性件与所述壳体和所述导磁体连接，所述导磁体用于使磁感线穿过，所述线圈用于输出感应电动势；所述导磁体用于在外部振动作用下相对于所述壳体和所述磁场发生件直线运动并能够使所述第一弹性件发生弹性变形，且所述导磁体能够在外部振动作用和/或所述第一弹性件回复力作用下往复直线运动，以使所述导磁体内磁通量变化；且所述导磁体能够驱动所述磁场发生件相对于所述导磁体摇摆运动，以使所述导磁体内磁通量变化；或，所述磁场发生件用于在外部振动作用下相对于所述壳体和所述导磁体往复直线运动以使所述导磁体内磁通量变化，且所述磁场发生件能够驱动所述导磁体相对于所述磁场发生件转动并使所述第一弹性件发生弹性变形，所述导磁体能够在所述磁场发生件驱动和所述第一弹性件回复力作用下摇摆运动，以使所述导磁体内磁通量变化。
5、优选地，所述 磁场发生件包括永磁体和第二弹性件，所述第二弹性件与所述永磁体和所述壳体连接，所述永磁体用于产生能够穿过所述线圈组件的磁场；所述线圈组件用于在外部振动作用下相对于所述壳体和所述永磁体往复直线运动，以使所述线圈组件的磁通量变化，且所述线圈组件能够驱动所述永磁体相对于所述线圈组件转动并使所述第二弹性件发生弹性变形，所述永磁体能够在所述线圈组件驱动和所述第二弹性件回复力作用下摇摆运动，以使所述线圈组件内磁通量变化；或，所述永磁体用于在外部振动作用下相对于所述壳体和所述线圈组件直线运动并使所述第二弹性件发生弹性变形，且所述永磁体能够在外部振动作用和/或所述第二弹性件回复力作用下往复直线运动，以使所述线圈组件的磁通量变化，且所述永磁体能够驱动所述线圈组件相对于所述永磁体摇摆运动，以使所述线圈组件的磁通量变化。
6、优选地，所述导磁体和所述永磁体均竖向设置，所述永磁体的上端和下端为磁极端，并能够分别与所述导磁体的上端和下端相对且具有间隙；所述第一弹性件设置于所述导磁体下方，所述第一弹性件两端分别与所述导磁体和所述壳体连接；所述第二弹性件设置于所述永磁体背离所述导磁体的一侧，所述第二弹性件两端分别与上所述永磁体和所述壳体连接；所述导磁体用于在外部振动作用下相对于所述壳体和所述永磁体直线运动并能够使所述第一弹性件发生弹性变形，且所述导磁体能够在外部振动作用和/或所述第一弹性件回复力作用下竖向往复直线运动，以使所述导磁体内磁通量变化；且所述导磁体能够驱动所述永磁体相对于所述导磁体转动并使所述第二弹性件发生弹性变形，所述永磁体能够在所述导磁体驱动和所述第二弹性件回复力作用下在竖平面上摇摆运动，以使所述导磁体内磁通量变化。
7、优选地，还包括刚性连接件，所述刚性连接件与所述导磁体上侧，所述刚性连接件用于接收外部振动并能够驱动所述导磁体竖向直线运动。
8、优选地，还包括限位部件，设置于所述壳体上，所述限位部件用于对所述永磁体沿垂直于摇摆方向的水平方向进行限位。
9、优选地，所述壳体、所述刚性连接件和所述限位部件均设置为铝合金材质或塑料材质。
10、优选地，所述导磁体设置为软磁磁芯
11、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
12、本发明提供的摇摆增强式振动能量俘获装置，在壳体上活动设置线圈组件和磁场发生件，其中线圈组件能够在外部振动作用下相对于壳体和磁场发生件往复直线运动，线圈组件与磁场发生件相对运动，以使线圈组件的磁通量变化，进而能够产生感应电动势，且线圈组件能够驱动磁场发生件相对于线圈组件摇摆运动，线圈组件与磁场发生件相对运动，以使线圈组件的磁通量变化，进而能够产生感应电动势；或者，磁场发生件在外部振动作用下相对于壳体和线圈组件往复直线运动，线圈组件与磁场发生件相对运动，以使线圈组件的磁通量变化，进而能够产生感应电动势，且磁场发生件能够驱动线圈组件相对于磁场发生件摇摆运动，线圈组件与磁场发生件相对运动，以使线圈组件的磁通量变化，进而能够产生感应电动势；上述两种运动方式，线圈组件和磁场发生件之间均有两种相对运动方向，即往复直线运动和相对摇摆运动，能够提升磁通量变化率，进而提升能量收集效率，以进一步满足在低频、微小的振动领域下的应用需求。
1.一种摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：所述线圈组件（20）包括导磁体（21）、线圈（22）和第一弹性件（23），所述导磁体（21）中间套设有所述线圈（22），所述第一弹性件（23）与所述壳体（10）和所述导磁体（21）连接，所述导磁体（21）用于使磁感线（33）穿过，所述线圈（22）用于输出感应电动势（24）；
3.根据权利要求2所述的摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：所述磁场发生件（30）包括永磁体（31）和第二弹性件（32），所述第二弹性件（32）与所述永磁体（31）和所述壳体（10）连接，所述永磁体（31）用于产生能够穿过所述线圈组件（20）的磁场；
4.根据权利要求3所述的摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：所述导磁体（21）和所述永磁体（31）均竖向设置，所述永磁体（31）的上端和下端为磁极端（34），并能够分别与所述导磁体（21）的上端和下端相对且具有间隙（35）；所述第一弹性件（23）设置于所述导磁体（21）下方，所述第一弹性件（23）两端分别与所述导磁体（21）和所述壳体（10）连接；所述第二弹性件（32）设置于所述永磁体（31）背离所述导磁体（21）的一侧，所述第二弹性件（32）两端分别与上所述永磁体（31）和所述壳体（10）连接；
5.根据权利要求4所述的摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：还包括刚性连接件（40），所述刚性连接件（40）与所述导磁体（21）上侧，所述刚性连接件（40）用于接收外部振动（2）并能够驱动所述导磁体（21）竖向直线运动。
6.根据权利要求5所述的摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：还包括限位部件（50），设置于所述壳体（10）上，所述限位部件（50）用于对所述永磁体（31）沿垂直于摇摆方向的水平方向进行限位。
7.根据权利要求6所述的摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：所述壳体（10）、所述刚性连接件（40）和所述限位部件（50）均设置为铝合金材质或塑料材质。
8.根据权利要求4所述的摇摆增强式振动能量俘获装置，其特征在于：所述导磁体（21）设置为软磁磁芯。
