專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，特別涉及到一種磁體在磁場(chǎng)環(huán)境中通過(guò)切割磁力線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電量的發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電池使用壽命一般都很短干電池的使用壽命只有一次；而充電電池的使用壽命，一般廠家給出的充放電循環(huán)壽命也只不過(guò)為500-1000次。由于電池使用壽命不長(zhǎng)，造成了電器設(shè)備需要頻繁更換電池，為使用者造成了不便。專(zhuān)利號(hào)為200920059341. O的中國(guó)專(zhuān)利公布了一種磁驅(qū)發(fā)電裝置，該專(zhuān)利的缺陷在于由于管狀腔體內(nèi)存在空氣，活動(dòng)永磁體在管狀體內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由活動(dòng)永磁體將管狀體分開(kāi)成的兩個(gè)獨(dú)立的腔室的體積隨著活動(dòng)永磁體來(lái)回不斷的運(yùn)動(dòng)會(huì)不斷的發(fā)生變化，所以活動(dòng)永磁體的兩個(gè)端面上受的空氣壓力差不斷的變化，這些空氣壓力差消耗了活動(dòng)永磁體的動(dòng)能，從而降低了磁驅(qū)發(fā)電裝置的機(jī)械效率，其通過(guò)機(jī)械效能轉(zhuǎn)換成電能的效率也有所降低。另外，該專(zhuān)利也沒(méi)有考慮活動(dòng)永磁體與中心導(dǎo)向軸之間的摩擦對(duì)導(dǎo)向軸的損害，當(dāng)導(dǎo)向軸磨損變形，將使活動(dòng)磁體與缸體內(nèi)壁摩擦，此時(shí)不但會(huì)降低該裝置的機(jī)械效率，也會(huì)加快整個(gè)裝置的損壞，降低整個(gè)發(fā)電裝置的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型公布了一種新的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有充電電池充放次數(shù)少以及能量轉(zhuǎn)化效率低的缺陷。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，包括內(nèi)置有自發(fā)電裝置、蓄能裝置、控制和調(diào)節(jié)模塊、整流輸出模塊；自發(fā)電裝置電連接控制和調(diào)節(jié)模塊，控制和調(diào)節(jié)模塊連接蓄能裝置，蓄能裝置連接有整流輸出模塊；所述自發(fā)電裝置，包括相對(duì)設(shè)置的兩塊端板、設(shè)置在兩端板之間的導(dǎo)向軸、穿過(guò)導(dǎo)向軸且可活動(dòng)的永磁體，所述導(dǎo)向軸的截面為等邊三角形或者不等邊三角形；在所述的兩塊端板之間設(shè)置有真空管，所述真空管內(nèi)壁和活動(dòng)永磁體外側(cè)滑動(dòng)接觸，真空管的外側(cè)設(shè)置有線圈；在所述導(dǎo)向軸和所述活動(dòng)永磁體之間設(shè)置有無(wú)油潤(rùn)滑耐磨襯套；所述兩塊端板、真空管構(gòu)成可供活動(dòng)永磁體往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密閉真空空腔；所述兩塊端板外側(cè)分別固定連接有N極和S極的磁體；所述蓄能裝置為雙電層電容，用于存儲(chǔ)自發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能；所述控制和調(diào)節(jié)模塊電連接在自發(fā)電裝置和蓄能裝置之間，當(dāng)自發(fā)電裝置對(duì)蓄能裝置充電的時(shí)候，控制和調(diào)節(jié)模塊對(duì)蓄能裝置實(shí)施過(guò)電壓保護(hù)，防止蓄能裝置不被高電壓破壞；所述整流輸出模塊可以根據(jù)用電設(shè)備對(duì)電流電壓不同的需求情況，合理控制蓄能裝置的輸出電流和輸出電壓，實(shí)現(xiàn)蓄能裝置里面電能快速釋放或者緩慢釋放。根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述的兩塊端板靠?jī)?nèi)的中心位置處分別設(shè)置有定位銷(xiāo)；所述導(dǎo)向軸的兩端端面中心位置處設(shè)置有和所述導(dǎo)向孔相配合的導(dǎo)向孔。根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于所述真空管和所述導(dǎo)向軸均由非磁性材料制成。根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述兩塊端板靠外的地方分別設(shè)置有固定永磁體，所述固定永磁體和所述端板固定連接。根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述活動(dòng)永磁體軸向中心位置處設(shè)置有通孔。根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒還設(shè)置有DC輸出接口，DC輸出接口電連接在整流輸出模塊。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(1)提升發(fā)電過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率；(2).蓄能部分采用雙電容器，使蓄電棒的可充電次數(shù)大幅度增加；(3)蓄電棒的充放電過(guò)程更加安全。
圖1至圖4為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的電路連接模塊圖；圖6為本實(shí)用新型自發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為沿圖6中A-A方向剖面圖。圖1至圖4中各零件名稱(chēng)分別為1.蓄能裝置；2.整流控制線路板；3.自發(fā)電裝置；圖6中各零件分別為31導(dǎo)向軸；311導(dǎo)向孔；32活動(dòng)永磁體；33線圈；34端板；341定位銷(xiāo)；35固定永磁體；36無(wú)油潤(rùn)滑襯套；37真空管。
具體實(shí)施方式
參考圖1至圖4，其中3為自發(fā)電裝置，自發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖參考圖6到圖7。圖6中真空管37是兩端都開(kāi)口的空心圓管，其材質(zhì)為非磁性材料，其兩端分別和兩塊同規(guī)格的端板34密封。端板34為圓餅狀，其靠?jī)?nèi)的中心位置處設(shè)置有向外突出的定位銷(xiāo)341。兩塊端板之間還設(shè)置有導(dǎo)向軸I。導(dǎo)向軸I由非磁性材料組成，其形狀為截面是等邊三角形狀或者不等邊三角形的細(xì)長(zhǎng)實(shí)心桿，導(dǎo)向軸I的兩端端面中心位置處設(shè)置有和定位銷(xiāo)341相匹配的導(dǎo)向孔311,這樣,在安裝導(dǎo)向軸31的時(shí)候,就能將導(dǎo)向軸31和端板34準(zhǔn)確定位，并具有讓導(dǎo)向軸31正確導(dǎo)向作用。導(dǎo)向軸31外設(shè)置有可做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)永磁體32。活動(dòng)永磁體32為圓餅狀，其沿軸向中心位置處設(shè)置有通孔，該通孔的內(nèi)壁裝配有無(wú)油潤(rùn)滑襯套36，其作用在于進(jìn)一步減少活動(dòng)永磁體32和導(dǎo)向軸31之間的摩擦阻力。另外，導(dǎo)向軸31的橫截面設(shè)計(jì)成等邊三角形或者不等邊三角形(見(jiàn)圖7)，其作用也是減少導(dǎo)向軸31和為了減少和無(wú)油潤(rùn)滑襯套36接觸面，進(jìn)一步減少兩者間的摩擦阻力。真空管37、兩個(gè)端板34構(gòu)成密閉空腔。真空管37把空腔內(nèi)的空氣抽完，讓空腔變成真空。這樣，活動(dòng)永磁體32在真空管37內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就不會(huì)受到空氣阻力，從而使機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能的效率提聞。兩個(gè)端板34外側(cè)均固定有固定永磁體35。兩個(gè)固定永磁體35也是呈圓餅狀,它們分別沿著永磁體7沿軸向方向固定在兩個(gè)端板34的外端面,其中一個(gè)端板34帶N極,另一個(gè)端板帶S極。活動(dòng)永磁體32的一端帶S極,它和靠外的一端帶N極的端板34靠近設(shè)置；活動(dòng)永磁體32的另外一端帶N極，它和靠外的一端帶S極的端板靠近設(shè)置。因此，活動(dòng)永磁體32的兩個(gè)端面均受到由磁場(chǎng)產(chǎn)生的排斥力作用，在本發(fā)電裝置不受外力的情況下，活動(dòng)永磁體32受到兩個(gè)排斥力相等，因此它能保持靜止。當(dāng)將本自發(fā)電裝置置于運(yùn)動(dòng)物體上，比如說(shuō)放在運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)上、具有規(guī)律的潮漲潮落的海面上以及在河流中行使的船舶上或者奔跑的馬匹身上，這些運(yùn)動(dòng)物體所產(chǎn)生的晃動(dòng)推動(dòng)本自發(fā)電裝置的活動(dòng)永磁體32往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橛来朋w32是在磁場(chǎng)環(huán)境中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，所以就會(huì)產(chǎn)生電能，產(chǎn)生的電能通過(guò)真空管37外壁設(shè)置的線圈33連接在儲(chǔ)能裝置I存儲(chǔ)下來(lái)。本蓄能裝置I實(shí)際上是一個(gè)雙電層電容，它通過(guò)極化電解質(zhì)來(lái)蓄電能。其工作原理是在電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)溶液中負(fù)離子，負(fù)極板吸引電解質(zhì)溶液中正離子，實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層，被分開(kāi)的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近，此蓄能過(guò)程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種蓄能是可逆的，所以本蓄電棒可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次。在蓄電棒充電過(guò)程中，還設(shè)置了控制和調(diào)節(jié)模塊(見(jiàn)圖5)，控制和調(diào)節(jié)模塊可以控制過(guò)高的充電電壓，以保證雙電層電容不被高電壓擊壞，延長(zhǎng)雙電層電容的使用壽命。在蓄能裝置放電過(guò)程中，蓄能裝置里面還設(shè)置了整流輸出模塊(見(jiàn)圖5)。整流輸出模塊可以根據(jù)用電設(shè)備耗電量的大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流和電壓，一方面可以做到快速釋放和緩慢釋放存儲(chǔ)的電能，另一方面可以保護(hù)用電設(shè)備的安全。另外，蓄電棒的一端還設(shè)置了 DC輸出接口(圖中未示出)，以匹配不同的用電設(shè)備的接口。由于本實(shí)用新型具有自發(fā)電功能和蓄電功能，使其能為應(yīng)用電器持續(xù)提供電能。將本蓄電棒放在運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)上，輪船上，以及奔跑的馬匹或者海面上等可以運(yùn)動(dòng)的物體上，利用這些運(yùn)動(dòng)物體帶動(dòng)蓄電棒運(yùn)動(dòng)，蓄電棒將運(yùn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來(lái)。由于這個(gè)特性，所以本蓄電棒運(yùn)用場(chǎng)合廣泛，基本不受地理環(huán)境限制，可以大范圍內(nèi)蓄電。而且，本蓄電棒不消耗油、煤炭、電等資源，是一種節(jié)能型產(chǎn)品。再者，本蓄電棒具有快充快放，快充慢放的特點(diǎn)，這是傳統(tǒng)電池?zé)o法做到的。本蓄電棒可以用在各類(lèi)遙控器、手電筒、戶外運(yùn)動(dòng)的頭燈、礦工的頭燈、隨身聽(tīng)音樂(lè)播放器、數(shù)碼相機(jī)、軍警用電擊器、手機(jī)等。本實(shí)用新型僅提供了一種實(shí)施例，但凡是根據(jù)本實(shí)用新型的原理所做的相應(yīng)的改動(dòng)，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，包括內(nèi)置有自發(fā)電裝置、蓄能裝置、控制和調(diào)節(jié)模塊、整流輸出模塊；自發(fā)電裝置電連接控制和調(diào)節(jié)模塊，控制和調(diào)節(jié)模塊連接蓄能裝置，蓄能裝置連接有整流輸出模塊；所述自發(fā)電裝置，包括相對(duì)設(shè)置的兩塊端板、設(shè)置在兩端板之間的導(dǎo)向軸、穿過(guò)導(dǎo)向軸且可活動(dòng)的永磁體，所述導(dǎo)向軸的截面為等邊三角形或者不等邊三角形；在所述的兩塊端板之間設(shè)置有真空管，所述真空管內(nèi)壁和活動(dòng)永磁體外側(cè)滑動(dòng)接觸，真空管的外側(cè)設(shè)置有線圈；在所述導(dǎo)向軸和所述活動(dòng)永磁體之間設(shè)置有無(wú)油潤(rùn)滑耐磨襯套；所述兩塊端板、真空管構(gòu)成可供活動(dòng)永磁體往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密閉真空空腔；所述兩塊端板外側(cè)分別固定連接有N極和S極的磁體；所述蓄能裝置為雙電層電容，用于存儲(chǔ)自發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能；所述控制和調(diào)節(jié)模塊電連接在自發(fā)電裝置和蓄能裝置之間，當(dāng)自發(fā)電裝置對(duì)蓄能裝置充電的時(shí)候，控制和調(diào)節(jié)模塊對(duì)蓄能裝置實(shí)施過(guò)電壓保護(hù)，防止蓄能裝置不被高電壓破壞；所述整流輸出模塊可以根據(jù)用電設(shè)備對(duì)電流電壓不同的需求情況，合理控制蓄能裝置的輸出電流和輸出電壓，實(shí)現(xiàn)蓄能裝置里面電能快速釋放或者緩慢釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，其特征在于所述的兩塊端板的內(nèi)側(cè)中心位置處分別設(shè)置有定位銷(xiāo)；所述導(dǎo)向軸的兩端端面中心位置處設(shè)置有和所述導(dǎo)向孔相配合的導(dǎo)向孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，其特征在于所述真空管和所述導(dǎo)向軸均由非磁性材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，其特征在于所述兩塊端板靠外的地方分別設(shè)置有固定永磁體，所述固定永磁體和所述端板固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，其特征在于所述活動(dòng)永磁體軸向中心位置處設(shè)置有通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，其特征在于所述自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒一端還設(shè)置有DC輸出接口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自身具備發(fā)電功能和電能儲(chǔ)備功能的蓄電棒，它包括了自發(fā)電裝置、蓄能裝置、控制和調(diào)節(jié)模塊、整流輸出模塊；自發(fā)電裝置電連接控制和調(diào)節(jié)模塊，控制和調(diào)節(jié)模塊連接蓄能裝置，蓄能裝置連接有整流輸出模塊。此外，本蓄電棒還設(shè)置有DC萬(wàn)能輸出接口，可以匹配不同的用電設(shè)備接口。本實(shí)用新型具有攜帶方便、運(yùn)用范圍廣泛、環(huán)保無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J15/00GK202856471SQ201220021659
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者劉子峰 申請(qǐng)人:劉子峰