CN102657944B - 一种带风光互补供电的声光玩具枪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带风光互补供电的声光玩具枪，属于新能源应用技术领域。风力吹动叶片旋转，带动风力发电机产生电流，电流通过导电线输入汇流器；太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入汇流器。在汇流器内电流合并后输入控制器进行调整、接着输入储能电池储存；当扳动扳机时，控制器和声光控制器中间的电路接通，从控制器输出的电流通过导电线输入声光控制器，声光控制器控制扬声器发出设定的声音，同时控制LED灯发出亮光。采用风力发电和光伏发电为声光玩具枪提供电力，使声光玩具枪不再依赖普通电池，不用为声光玩具枪准备普通电池，为外出携带声光玩具枪并延长使用时间提供了方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种带风光互补供电的声光玩具枪，属于新能源应用技术领域。
背景技术
目前，声光玩具枪使用的是普通电池，儿童在外出携带声光玩具枪玩耍时，普通电池一旦耗尽，声光玩具枪就不能使用了；这样就必须换上备用的普通电池或是购买新的普通电池，不但增加了家庭支出还浪费了宝贵时间。而在到远郊、山区外出时，购买普通电池很不方便，准备普通电池备用也会增加外出时的负担。尤其是在处理用完电的废旧电池时，直接扔掉废旧电池会污染环境，带回家处理更增加了负担和麻烦。
一百多年来，人类大量耗用化石能源、排放出大量二氧化碳，造成了全球气候变暖，近年来，极端气候事件频发，地球上的生态环境发生了变化，将影响到下一代的生活和生存，大力提倡使用太阳能发电和风力发电，用清洁能源取代化石能源，保护地球上的生态环境，人类才能实现可持续发展。目前，社会上缺少向儿童宣传利用太阳能发电和风力发电的教具，一种带风光互补供电的声光玩具枪既是玩具，又是‘寓教于玩’的教学用具，儿童在使用这种新型的声光玩具枪的同时，开始接触到太阳能发电和风力发电。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种带风光互补供电的声光玩具枪。过去，由于太阳能电池的光电转换效率低、太阳能电池的价格昂贵；风力发电机没有实现小型化、微型化，利用太阳能发电和风力发电来向声光玩具枪供电是不可想象的事。2011年至2012年，中国生产的单晶硅太阳能电池的光电转换效率达到20%。其市场价格由每瓦28元下跌到每瓦8元，中国已成为太阳能电池生产大国，拥有世界一流的光伏企业，生产的太阳能电池的种类越来越多。2012年由于国际市场销量的下降，需要在多个行业开发创新产品，即扩大国内市场的需求，也提升在国际市场上的竞争力。太阳能光伏发电的规模可大可小，安装在枪体1中的太阳能电池14接受阳光的表面积达到10平方厘米至200平方厘米，在阳光照射下，在表面积为10平方厘米至200平方厘米的太阳能电池上产生的直流电已经能够完全满足安装在枪体1的内部的声光控制器15、扬声器16和安装在枪管2中间的LED灯17的用电需求。LED灯的耗电量只有白炽灯的百分之三十，是一种节能灯具，特别是0.3W－1W的LED灯的光效比较高，散热也快。LED灯有白色、橘红色、蓝色、淡黄色、草绿色多种颜色，十分适合安装在声光玩具枪中作为发光源。太阳能电池适合安装在移动性强的声光玩具枪上进行独立发电，在声光玩具枪上，采用太阳能电池与LED灯配对，一个供电，个用电，可以取得极好的使用效果，也是节省制造成本的好的技术方案。安装在枪体1内的声光控制器15与扬声器16耗电量少，采用太阳能电池进行光伏发电完全能满足其用电需求。近两年风力发电机实现了小型化、微型化，有一种圆筒形内叶微型风力发电机适合安装在枪体开口甲4的中间，只要有风速为每秒1.5米—3米左右的微风吹动叶片转动，微型风力发电机就能产生电流，风力发电机在阴天或夜间也能正常发电，作为光伏发电的补充，增强了对声光控制器15、扬声器16和LED灯17的供电能力，确保声光玩具枪顺利、持续的发声亮光。
这里特别要谈到声光玩具枪的制造成本和销售前景。目前，由于原材料成本的上涨、用工成本上升，部分制造行业生产出来的产品已失去市场竞争力。本发明人将一种带风光互补供电的声光玩具枪新产品的生产和销售与使用普通电池向声光玩具枪供电的传统产品仔细进行了比较，发现一种带风光互补供电的声光玩具枪比使用普通电池的声光玩具枪具有成本优势，而且环保意义深远，引导儿童关注清洁能源、使用清洁能源的教育作用十分大。确实是一种儿童买得起，用得好的声光玩具枪。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由枪体1、枪管2、扳机3、枪体开口甲4、枪体开口乙5、枪管开口6、护罩7、风力发电机8、叶片9、导电线10、汇流器11、控制器12、储能电池13、太阳能电池14、声光控制器15、扬声器16和LED灯17共同组成一种带风光互补供电的声光玩具枪；
风力发电机8通过导电线10与汇流器11连接，太阳能电池14通过导电线10与汇流器11连接，汇流器11通过导电线10与控制器12连接，控制器12通过导电线10与储能电池13连接，控制器12通过导电线10与扳机3连接，扳机3通过导电线10与声光控制器15连接，声光控制器15通过导电线10与扬声器16连接，声光控制器15通过导电线10与LED灯17连接；
在枪体1的中部留有枪体开口甲4，在枪体1的前部留有枪体开口乙5，在枪管2上留有枪管开口6，扳机3安装在枪体1的内部、扳机3手指扳动部分伸出枪体1，护罩7安装在枪体1的中前部，叶片9安装在风力发电机8的转轴上，风力发电机8安装在枪体开口甲4的中间，汇流器11安装在枪体1的内部，控制器12安装在枪体1的内部，储能电池13安装在枪体1的内部，太阳能电池14安装在枪体1的内部、置于护罩7的正下方，声光控制器15安装在枪体1的内部，扬声器16安装在枪体1的内部、置于枪体开口乙5的正下方，LED灯17安装在枪管2的中间、置于枪管开口6的正下方。
太阳能电池14是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物薄膜太阳能电池。
风力发电机8是垂直轴风力发电机或水平轴风力发电机，其形状是圆筒形内叶风力发电机。
LED灯17的功率是0.03W－1W。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
风力吹动叶片旋转，带动风力发电机产生电流，电流通过导电线输入汇流器；太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入汇流器。在汇流器内电流合并后输入控制器进行调整、接着输入储能电池储存；当扳动扳机时，控制器和声光控制器中间的电路接通，从控制器输出的电流通过导电线输入声光控制器，声光控制器控制扬声器发出设定的声音，同时控制LED灯发出亮光。采用风力发电和光伏发电为声光玩具枪提供电力，使声光玩具枪不再依赖普通电池，不用为声光玩具枪准备普通电池，为外出携带声光玩具枪并延长使用时间提供了方便。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由枪体1、枪管2、扳机3、枪体开口甲4、枪体开口乙5、枪管开口6、护罩7、风力发电机8、叶片9、导电线10、汇流器11、控制器12、储能电池13、太阳能电池14、声光控制器15、扬声器16和LED灯17共同组成一种带风光互补供电的声光玩具枪；
风力发电机8通过导电线10与汇流器11连接，太阳能电池14通过导电线10与汇流器11连接，汇流器11通过导电线10与控制器12连接，控制器12通过导电线10与储能电池13连接，控制器12通过导电线10与扳机3连接，扳机3通过导电线10与声光控制器15连接，声光控制器15通过导电线10与扬声器16连接，声光控制器15通过导电线10与LED灯17连接；
在枪体1的中部留有枪体开口甲4，在枪体1的前部留有枪体开口乙5，在枪管2上留有枪管开口6，扳机3安装在枪体1的内部、扳机3手指扳动部分伸出枪体1，护罩7安装在枪体1的中前部，叶片9安装在风力发电机8的转轴上，风力发电机8安装在枪体开口甲4的中间，汇流器11安装在枪体1的内部，控制器12安装在枪体1的内部，储能电池13安装在枪体1的内部，太阳能电池14安装在枪体1的内部、置于护罩7的正下方，声光控制器15安装在枪体1的内部，扬声器16安装在枪体1的内部、置于枪体开口乙5的正下方，LED灯17安装在枪管2的中间、置于枪管开口6的正下方。
太阳能电池14是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物薄膜太阳能电池。
风力发电机8是垂直轴风力发电机或水平轴风力发电机，其形状是圆筒形内叶风力发电机。
LED灯17的功率是0.03W－1W。
太阳光穿过用透光率达97%的透光材料制造的护罩照射在太阳能电池的表面上产生直流电，直流电通过导电线输入汇流器，风力吹动安装在枪体开口甲中间的圆筒形内叶直流微型风力发电机的叶片转动，带动直流微型风力发电机产生直流电，直流电通过导电线输入汇流器，两股直流电在汇流器内汇合后、通过导电线输入控制器进行调整，控制器通过导电线与扳机连接，声光控制器通过导电线也与扳机连接，松开扳机时，扳机后面的两根导电线之间的电路不通，当向后扳动扳机接通两根导电线的电路后，从控制器输出的直流电通过导电线输入声光控制器，从声光控制器输出的直流电通过一根导电线输入扬声器，向扬声器提供工作用电，同时通过另一根导电线输入LED灯，向LED灯提供工作用电。采用太阳能光伏发电和风力发电产生的直流电经上述电路向声光玩具枪中的一个发光器件LED灯供电，同时向一个将电信号转换成声音信号的发音器件－扬声器供电，使声光玩具枪能够同时发光和发音，具有了发光和发声两个功能，儿童们玩起声光玩具枪就有了兴趣，用手指向后扳动扳机使声光玩具枪的枪管内发射出明亮的灯光，同时响起清脆的仿真枪声，儿童们在大喊冲锋的同时，感受到太阳能发电应用和风力发电应用在声光玩具枪上取得了成功。
现举出实施例如下：
实施例一：
风力吹动叶片旋转，带动圆筒形内叶直流微型风力发电机产生直流电，直流电通过导电线输入汇流器；太阳光照射单晶硅太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入汇流器。两股直流电在汇流器内合并后输入控制器进行调整、接着输入储能电池储存；当向后方扳动扳机时，接通了控制器和声光控制器中间的电路，从控制器输出的电流通过导电线输入声光控制器，声光控制器控制扬声器发出设定的声音，同时控制6只1W的LED灯发出亮光。采用风力发电和光伏发电为声光玩具枪提供电力，使声光玩具枪不再依赖普通电池，不用为声光玩具枪准备普通电池，为外出携带声光玩具枪和延长使用声光玩具枪的时间提供了方便。
实施例二：
风力吹动叶片旋转，带动圆筒形内叶直流微型风力发电机产生直流电，直流电通过导电线输入汇流器；太阳光照射多晶硅太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入汇流器。两股直流电在汇流器内合并后输入控制器进行调整、接着输入储能电池储存；当向后方扳动扳机时，接通了控制器和声光控制器中间的电路，从控制器输出的电流通过导电线输入声光控制器，声光控制器控制扬声器发出设定的声音，同时控制8只0.5W的LED灯发出亮光。采用风力发电和光伏发电为声光玩具枪提供电力，使声光玩具枪不再依赖普通电池，不用为声光玩具枪准备普通电池，为外出携带声光玩具枪和延长使用声光玩具枪的时间提供了方便。
Claims (4)
1.一种带风光互补供电的声光玩具枪，其特征是，由枪体（1）、枪管（2）、扳机（3）、枪体开口甲（4）、枪体开口乙（5）、枪管开口（6）、护罩（7）、风力发电机（8）、叶片（9）、导电线（10）、汇流器（11）、控制器（12）、储能电池（13）、太阳能电池（14）、声光控制器（15）、扬声器（16）和LED灯（17）共同组成一种带风光互补供电的声光玩具枪；
风力发电机（8）通过导电线（10）与汇流器（11）连接，太阳能电池（14）通过导电线（10）与汇流器（11）连接，汇流器（11）通过导电线（10）与控制器（12）连接，控制器（12）通过导电线（10）与储能电池（13）连接，控制器（12）通过导电线（10）与扳机（3）连接，扳机（3）通过导电线（10）与声光控制器（15）连接，声光控制器（15）通过导电线（10）与扬声器（16）连接，声光控制器（15）通过导电线（10）与LED灯（17）连接；
在枪体（1）的中部留有枪体开口甲（4），在枪体（1）的前部留有枪体开口乙（5），在枪管（2）上留有枪管开口（6），扳机（3）安装在枪体（1）的内部、扳机（3）手指扳动部分伸出枪体（1），护罩（7）安装在枪体（1）的中前部，叶片（9）安装在风力发电机（8）的转轴上，风力发电机（8）安装在枪体开口甲（4）的中间，汇流器（11）安装在枪体（1）的内部，控制器（12）安装在枪体（1）的内部，储能电池（13）安装在枪体（1）的内部，太阳能电池（14）安装在枪体（1）的内部、置于护罩（7）的正下方，声光控制器（15）安装在枪体（1）的内部，扬声器（16）安装在枪体（1）的内部、置于枪体开口乙（5）的正下方，LED灯（17）安装在枪管（2）的中间、置于枪管开口（6）的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种带风光互补供电的声光玩具枪，其特征是，所述的太阳能电池（14）是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物薄膜太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的一种带风光互补供电的声光玩具枪，其特征是，所述的风力发电机（8）是垂直轴风力发电机或水平轴风力发电机，其形状是圆筒形内叶风力发电机。
4.根据权利要求1所述的一种带风光互补供电的声光玩具枪，其特征是，所述的LED灯（17）的功率是0.03W－1W。
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