自发电无线开关及其应用制造技术

一种自发电无线开关及其应用，该自发电无线开关包括：一控制器，用于生成一无线控制信号；一开关板，被驱动用于生成一机械能；以及一微型发电机，所述微型发电机可工作地连接所述开关板，并包括一磁组和一线圈组，所述磁组和所述线圈组相对于彼此地移动，用于将来自于所述开关板的机械能转换为电能并供给所述控制器，以便于以无电池方式驱动所述控制器。

Self generating wireless switch and its application

【技术实现步骤摘要】
自发电无线开关及其应用
本专利技术涉及一种无线开关，尤其涉及一种自发电无线开关。
技术介绍
随着高科技的出现，电子工业经历了非常重要的增长，无线控制器非常普遍地被使用于不同的电子控制设备中。不过即使无线控制器给我们带来了方便，但是现有的许多无线控制器将会污染我们的环境并浪费我们的资源。首先，所述无线控制器必须使用电池作为电源驱动。因此，在电池的使用周期结束后，使用者必须频繁地用新电池替换旧电池。无线控制器的使用费因电池而变得显著增长。由于大部分的电池为一次性用品，因此废弃的旧电池将会污染我们的环境。因此，土地污染由于浪费的电子元器件而加重，以至于许多国家因为那些电子废弃物而发行严格的环保规定。相应地，大部分的室内照明设备通常包括一个墙壁开关通过电线电性连接至照明器，用于以开关方式控制所述照明器。尤其是，线路结构必须被预先设计在建筑物的平面图内去显示控制开关的正确位置，从而布置从照明器到控制开关之间的电线。此外，必须通过在墙体上预成型流动线槽，将开关箱、PVC线管、以及电线等嵌入至墙体内部。安装不仅费时，而且还浪费大量的不同材料。更重要的是，它不可能重新定位所述控制开关。否则，所述墙体必须被破坏，为新的电线形成另外的流动线槽。安全关注点是另一个问题，所述开关箱和所述PVC线管必须规定湿度防范和爆炸防护。为了解决上述问题，现有的室内照明设备也采用了无线开关无线连接至照明器，并以开关方式去控制所述照明器。然而，现有的无线开关有几个缺点。1)使用者不习惯通过外部电源为无线开关充电，比如壁装电源插座等，去操作所述照明器。2)寻找无线开关是非常麻烦的，因为它作为便携式设备可以被储存在建筑物的任何地方。3)当无线开关被设计用于作为固定在墙上的结构，所述无线开关必须由电池驱动。因此，使用者必须在电池的使用周期结束后频繁地更换电池。特别是，使用者必须从墙体上分离无线开关，并拆开所述无线开关的外壳去清洁和替换电池。否则，电池中的电池酸液将会漏出，污染环境以及缩短电池的使用期限。作为结果，所述无线开关由于以上所述缺点不能被广泛使用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可靠、安全并且方便作为遥控开关的自发电无线开关，并且能够被广泛应用于日常生活中。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中所述自发电无线开关的开关板被按压时，所述开关板的运动会导致微型发电机将机械能转化为电能，以驱动控制器工作，从而所述控制器进一步地以无线控制的方式去控制电子设备。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中在所述微型发电机的发电操作中，所述微型发电机的线圈铁芯交替地接触磁组的相反磁极的导磁板，从而使穿过所述线圈铁芯的磁感线发生变向，从而环绕在所述线圈铁芯的电磁线圈产生感应电流，上述感应电流被电压变换后输出电压，从而通过电磁感应的方式将机械能转化为电能，以驱动所述控制器工作。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中在一些实施例中，所述开关板是一个悬浮式面板，其在未工作状态，以悬浮地并且平衡地方式被支撑，而被使用者按压时会产生运动，并且在按压操作结束后，因为所述自发电无线开关提供的弹性结构的复位作用，所述开关板也会被驱动恢复至初始的未工作状态。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中在一些实施例中，所述磁组连接至可伸缩的弹性构件，从而在一个发电操作中，所述弹性构件变形并恢复原状，导致所述磁组和所述开关板复位，这样所述开关板被悬浮地支撑。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中所述线圈铁芯连接至可复原的弹性元件，从而在一个发电操作中，所述弹性元件变形并恢复原状，驱使所述线圈铁芯移动从而所述线圈铁芯得以交替地接触磁组的相反磁极的导磁板从而完成自发电操作。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中在一些实施例中，所述自发电无线开关可以提供一个自发电无线开关模组，所述自发电无线开关模组可以进行二次开发，并搭配不同外观设计的外壳及按键，就能开发出各自特色的自发电无线开关。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中在一些实施例中，所述自发电无线开关模组提供一个或多个摆臂，将形成按键的盖板与所述摆臂耦接，所述盖板被按压时，能够通过所述摆臂启动所述自发电无线开关模组的发电操作，从而所述自发电无线开关模组能够方便地与不同样式的按键盖板搭配。本专利技术的另一目的在于提供一种自发电无线开关，其中在一些实施例中，所述摆臂通过弹性元件连接至线圈铁芯，所述摆臂运动时，所述弹性元件经历形变和复原使得所述线圈铁芯得以接触磁组的相反磁极的导磁板，从而能够实现自发电操作。为达到以上目的，本专利技术提供一种自发电无线开关，其包括：至少一个微型发电机以及一个控制器，所述控制器可工作地连接至所述微型发电机以用于产生无线控制信号并发送给一个电子设备。所述微型发电机包括一个磁组和一个线圈组，其彼此之间相对运动，通过所述线圈组产生感应电流。所述线圈组包括一个线圈铁芯和一个环绕于所述线圈铁芯的线圈从而形成一个电磁线圈。所述磁组被设置于所述线圈组的一侧并与所述线圈组的中心线对应地排列。所述磁组包括一个永磁体和被分别设置于所述永磁体的相反磁极的两个导磁板。相应地，所述自发电无线开关进一步包括一个支撑板，其中所述微型发电机被所述支撑板支撑。两个可滑动面板对称间隔地延伸于所述支撑板，其中各个所述可滑动面板具有一个形成于其中的滑动槽。所述磁组的两侧以可滑动方式安装于所述可滑动面板的滑动槽。在一个实施例中，所述线圈铁芯的一端伸出所述线圈以形成一个突出部分，其中所述线圈的延伸部分接触所述导磁板。相应地，所述导磁板的两个延伸部分伸出所述永磁体在所述延伸部分之间形成一个磁隙。所述线圈铁芯的突出部分被设置于所述磁隙之间，其中当所述磁组上下移动时，所述线圈铁芯的突出部分能够在所述磁隙中被移动，并以交替方式去接触所述磁性传导面板的延伸部分的内侧。相应地，所述磁组进一步包括一个具有一内部容纳腔的外部支撑支架，其中所述永磁体和所述导磁板被支撑于所述外部支撑支架的所述内部容纳腔之间。所述外部支撑支架进一步具有两个延伸于其两侧的可滑动构件，分别可滑动地结合于所述滑动面板的所述滑动槽。相应地，所述支撑板进一步具有一个凸台，其中开关板的中部被可枢转地连接至所述支撑板的所述凸台，以便于在所述支撑板上可枢转地连接所述开关板。所述磁组耦接于所述开关板的一端，所述线圈组固定于所述支撑板。相应地，所述开关板进一步具有两个延伸于其两侧的接合臂以及两个分别一体地形成于所述接合臂的两个自由端的接合勾。所述接合勾可拆卸式连接于所述外部支撑支架。相应地，所述开关板具有一个形成于其底部的面板容纳腔，其中所述磁组被耦接于所述开关板的面板容纳腔的内壁。相应地，一个弹性元件的一端耦接于所述支撑板，另一端耦接于所述线圈铁芯。相应地，所述线圈铁芯具有一个W型，包括一个中间铁芯臂和两个侧铁芯臂，其中所述中间铁芯臂间隔地位于所述两个侧铁芯臂之间。所述弹性元件具有一个U型形状，其重叠设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一自发电无线开关用于控制电子设备的方法，其特征在于，其中所述自发电无线开关包括一开关板、可工作地连接于所述开关板的一微型发电机、可工作地连接于所述开关板的一控制模块以及可工作地连接于所述微型发电机的一控制器，其中所述微型发电机包括一磁组和一线圈组，包括以下步骤：/n(A)按压所述开关板以产生一机械能；/n(B)回应于对所述开关板的按压动作，所述微型发电机的所述磁组和所述线圈组产生相对运动而将来自于所述开关板的机械能转换为电能；/n(C)回应于对所述开关板的按压动作，所述控制模块产生相应的按键指令；以及/n(D)藉由所述微型发电机的电能供应，所述控制器基于所述控制模块所产生的所述按键指令发送一无线控制信号，从而控制所述电子设备的预设操作。/n

【技术特征摘要】
20150529 CN 201510287591X1.一自发电无线开关用于控制电子设备的方法，其特征在于，其中所述自发电无线开关包括一开关板、可工作地连接于所述开关板的一微型发电机、可工作地连接于所述开关板的一控制模块以及可工作地连接于所述微型发电机的一控制器，其中所述微型发电机包括一磁组和一线圈组，包括以下步骤：
(A)按压所述开关板以产生一机械能；
(B)回应于对所述开关板的按压动作，所述微型发电机的所述磁组和所述线圈组产生相对运动而将来自于所述开关板的机械能转换为电能；
(C)回应于对所述开关板的按压动作，所述控制模块产生相应的按键指令；以及
(D)藉由所述微型发电机的电能供应，所述控制器基于所述控制模块所产生的所述按键指令发送一无线控制信号，从而控制所述电子设备的预设操作。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制器包括一整流二极管、一感应器、电性连接于所述微型发电机的一储能器、可工作地连接于所述储能器的一电压变换器、以及一信号发生器，其中所述储能器包括一第一电容和电性连接于所述第一电容的一第二电容，其中所述步骤(D)进一步包括以下步骤：
(D1)所述整流二极管将所述微型发电机产生的电能整流后输出至所述储能器的所述第一电容；
(D2)所述储能器的所述第一电容储存所述微型发电机产生的电能；
(D3)所述电压变换器通过所述感应器对所述储能器的所述第二电容反复地充放电，并对所述第一电容中储存的电能进行稳压，以延长所述微型发电机的供能时间至大于6ms；以及
(D4)藉由电压变换后的电能供应，所述控制器基于所述按键指令发送对应的所述无线控制信号以控制所述电子设备的预设操作。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述控制模块包括一个或多个启动器和一控制电路板，其中所述控制电路板具有一组或多组接触电极，其中各组所述接触电极包括两个未接通的接触电极，其中所述步骤(C)进一步包括一步骤：(C1)回应于对所述开关板的按压动作，所述控制模块的所述启动器将对应的两个所述接触电极之间的电路接通，从而于所述控制模块产生相应的所述按键指令。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述开关板包括一基板和一盖板，其中所述控制模块被设置于所述基板和所述盖板之间，其中所述盖板形成有对应所述启动器的一个或多个按键驱动区域，其中所述步骤(C1)进一步包括一步骤：
(C11)藉由对所述开关板的按压动作，形成对所述盖板的所述按键驱动区域的按压；和
(C12)回应于对所述盖板的所述按键驱动区域的按压动作，驱动所述启动器移动而将对应的两个所述接触电极之间的电路接通。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述控制器进一步包括一指令收集终端和可工作地连接至所述指令收集终端的一微型控制器，其中所述指令收集终端可工作地通过所述启动器连接至所述控制模块，其中所述信号发生器是一个射频信号发生器并可工作地连接至所述微型控制器，其中所述步骤(D4)进一步包括以下步骤：
(D41)所述指令收集终端接收所述控制模块所产生的所述按键指令；和
(D42)所述微型控制器控制所述信号发生器以射频形式地产生与所述按键指令相对应的所述无线控制信号，从而控制所述电子设备的预设操作。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述开关板包括延伸于其内侧的一推动臂，其中在所述步骤(B)中，藉由所述开关板的所述推动臂的推动，所述微型发电机的所述磁组和所述线圈组之间产生相对运动而于所述微型发电机中产生电能。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述磁组包括一永磁体和设置在所述永磁体相反两侧的形成相反磁极的两个导磁板，其中各所述导磁板分别具有延伸越过所述永磁体的延伸部分，以此于两所述延伸部分之间形成一磁隙，其中所述线圈组包括一线圈铁芯和一电磁线圈，其中所述电磁线圈被设置于所述线圈铁芯的周围，其中所述线圈铁芯的一侧部分作为其突出部分被设置于所述磁隙，其中所述步骤(B)进一步包括以下步骤：
(B1)回应于对所述开关板的所述推动臂的推动，所述微型发电机的所述磁组和所述线圈组之间产生相对运动，从而使得所述线圈铁芯的所述突出部分在所述磁隙中交替地接触两所述导磁板，进而使得所述线圈铁芯的磁感线方向发生变化，以于所述电磁线圈中产生感应电流。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述自发电无线开关进一步包括一支撑板，其中所述支撑板的底板主体延伸有一支点部，其中在所述步骤(B1)中，其中所述线圈铁芯在切换相接触的所述导磁板的过程中，还包括步骤：所述线圈铁芯相对于凸起地延伸于所述支撑板的所述支点部转动，从而类似杠杆地快速地交替接触于两所述导磁板。


9.根据权利要求8所述的方法，其中所述支撑板包括延伸于所述底板主体并位于所述支点部的两个立柱，其中所述线圈铁芯被设置有一铁芯套，其中所述铁芯套可滑动地限位于两个所述立柱之间。


10.根据权利要求9所述的方法，其中所述微型发电机进一步包括一外部支撑支架，其中所述外部支撑支架用于容纳所述磁组，其中所述外部支撑支架被安装于所述支撑板。


11.根据权利要求10所述的方法，其中所述微型发电机进一步包括一线圈支架，其中所述电磁线圈被环绕于所述线圈支架，其中所述步骤(B1)包括步骤：所述线圈铁芯在所述线圈支架内往复摆动而执行发电操作。


12.根据权利要求11所述的方法，其中所述线圈支架与所述磁组的所述外部支撑支架相组装或一体成形。


13.根据权利要求7所述的方法，其中所述微型发电机进一步包括连接于所述线圈铁芯的一弹性元件，其中所述步骤(B1)进一步包括以下步骤：
(B11)回应于对所述开关板的按压动作，所述开关板的所述推动臂推动所述磁组移动，同时所述磁组的所述第一导磁板藉由磁性吸力带动所述线圈铁芯移动，使所述弹性元件产生弯曲变形以储存势能并产生反向回弹力；和
(B12)当所述弹性元件的所述反向回弹力大于所述线圈铁芯和所述第一导磁板之间的所述磁性吸力时，所述弹性元件恢复原状态并驱使所述线圈铁芯脱离所述第一导磁板，并与所述磁组的所述第二导磁板相接触，使穿过所述线圈铁芯的磁感线方向发生反向改变，从而于所述电磁线圈中相应地产生感应电流。


14.根据权利要求13所述的方法，其中所述自发电无线开关进一步包括一弹性构件，其中所述磁组被所述弹性构件支撑，其中在所述步骤(B11)中，所述推动臂推动所述磁组移动时，所述磁组抵压弹性构件使所述弹性构件产生形变，当所述按压动作结束时，所述弹性构件复位从而驱动所述磁组和所述开关板回到初始的未工作状态。


15.根据权利要求14所述的方法，其中所述自发电无线开关进一步包括一支撑板，其中所述开关板可枢转地组装于所述支撑板，并形成一容纳腔以容纳所述微型发电机，并在一未工作状态中，所述开关板被基于所述弹性构件提供的弹性支撑力而悬浮地且平衡地被支撑，其中当按压所述开关板时，所述弹性构件产生形变，并在所述开关板的按压动作结束后，所述弹性构件从形变中复原，以使得所述开关板基于所述弹性构件所产生的复位功能而回到所述未工作状态。


16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述步骤(B11)中，所述弹性构件被实施为一压缩弹簧，所述磁组抵压所述弹性构件而使得所述弹性构件产生形变以储蓄弹性势能，当所述按压动作结束后，所述弹性构件复位而驱动所述磁组和所述开关板回到初始的所述未工作状态。


17.根据权利要求16所述的方法，其中所述弹性构件安装于所述磁组和所述支撑板之间。


18.根据权利要求16所述的方法，其中所述开关板和所述支撑板通过对应的勾体和止挡凸起相扣合而形成止挡配合。


19.根据权利要求16所述的方法，其中所述开关板和所述支撑板通过对应的定位凸起和定位孔形...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘远芳，
申请(专利权)人：广东易百珑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44