偏心惯性轮发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103573571103573571A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201210253830.6(22)申请日2012.07.19(71)申请人浙江师范大学地址321004浙江省金华市迎宾大道688号(72)发明人胡林强孙明礼樊凯凯黄妍付皇峰吕晓锋张广陈丽娜(51)Int.Cl.F03G7/08(2006.01)F16H33/06(2006.01)H02K7/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称偏心惯性轮发电装置(57)摘要一种体积小、能量使用效率高、机械式的偏心惯性轮发电装置，主要包括平面涡卷弹簧、半圆形惯性轮、主轴1、主轴2、超越离合器、线圈、磁极、电刷、电容组。本装置采用偏心轮随惯性作用转动的工作原理，其核心部分是半圆偏心轮以及平面涡卷弹簧，利用偏心轮质量中心与偏心轮转动中心不重合的特点在摆动时实现主轴的转动，通过其转动带动线圈切割磁力线产生电流。基于惯性轮的转动以及结构的高灵敏度和高能量利用率，同时考虑到整个结构的独立性与封闭性，本发电装置可实现随身携带使用以及适应于多种环境时，如潮湿环境下的手臂摆动时能量的收集与发电，无需对设备进行专门的充电操作。CN103573571ACN10357ACN103573571A权利要求书1/1页1.设计一项偏心惯性轮发电装置，其特征在于，主要包括半圆形惯性轮(1)，平面涡卷弹簧(2)，主轴1(3)，超越离合器(4)，线圈(5)，磁极(6)，电刷(7)，主轴2(8)电容组(9)，电源输出接口(10)等。2.如权利要求1所述，基于偏心惯性轮发电装置，其特征在于，主轴1(3)与平面涡卷弹簧(2)通过超越离合器(4)连接，当半圆形惯性轮(1)正转时可带动平面涡卷弹簧(2)收紧，实现蓄能。而半圆形惯性轮(1)由于受外界惯性作用进行反转时不对平面涡卷弹簧(2)进行作用，保证平面涡卷弹簧(2)不会无故释放已蓄积的能量。3.如权利要求1所述，基于偏心惯性轮发电装置，其特征在于：所述主轴2(8)连接线圈(5)，平面涡卷弹簧(2)所蓄积的势能带动主轴2(8)以及线圈(5)切割磁极(6)所产生的磁力线；以此产生电流。4.如权利要求1所述，基于偏心惯性轮发电装置，其特征在于：线圈(5)切割磁极(6)所产生的磁力线所产生的电流，通过多个电容并联而成的电容组(9)进行蓄能，不仅可以实现较大量的蓄能，在半圆形惯性轮(1)未能实现转动或蓄能弹簧(2)释放出所行所蓄积的能量之后仍可实现短时间的供电，可实现供电的平稳，保护用电设备，同时此能量蓄集设备可尽量减轻设备重量。5.如权利要求1所述，基于偏心惯性轮发电装置，其特征在于：设备整体结构，包括能量收集装置以及能量转换装置可实现密封设计，设备结构主要以机械结构为主，可靠性较强，经久耐用。由于设备除电源输出接口(10)外均可实现密封设计，可适用于多种环境下使用，如可在潮湿、盐碱环境下使用。6.如权利要求1所述，基于偏心惯性轮发电装置，其特征在于：半圆形惯性轮(1)主要运用偏心轮质量中心与转动中心不一致的特点，可以吸收外界摆动以及振动时的多余能量，同时可通过调节线圈大小以及惯性轮大小等方式调节装置所能收集的能量范围，包括随手臂摆动时的多余能量收集或者大型设备使用过程中的振动能量收集，无需对设备进行专门的充电操作。2CN103573571A说明书1/2页偏心惯性轮发电装置技术领域[0001]本发明专利涉及一种微型发电装置，特别是针对于可随身携带的偏心惯性轮结构发电装置。背景技术[0002]随着现代文明对自然界各个人类未知领域的探索，以及电能的普遍使用的大背景下。发电设备在探险活动与日常生活中的运用得到了越来越多的广泛关注。如深海探险、地下探险活动的照明设备，以及在恶劣条件下军队行军过程的通讯设备电源等。目前，常用的军队行军电源、户外供电设备供给以及一般探险活动中的照明设备电源普遍采用的是太阳能发电、手摇发电以及特殊功能材料发电等。可是由于材料成本限制，以及对环境的适应能力上存在较大问题，例如对地下、深海进行的探险活动无法进行对阳光等采集，同时手摇发电的使用并不是很方便，需要专门对其进行手摇充电操作，而特殊功能材料只限于使用在少数特殊领域，且存在制造难度大，稳定性不足，重复性差，成本又高这种种问题。开发一种低成本、使用方便、可随身携带、可适应多种环境、性能优异的微型发电装置具有良好的应用前景。由于机械式发电设备、机械式能量转换设备较其他同类型设备性能稳定、使用寿命长、性能优异。近些年，国内外研究人员始终对机械式发电设备进行研究。而同时，微型的蓄能设备的研制也已逐步成熟，其研究发展为随身携带的微