CN104225884A - 一种新型发电篮球 - Google Patents

Abstract

一种新型发电篮球，包括电感线圈、球形永磁体、球形绝缘壳、变压储电装置以及外部充电插口。篮球内部分为三层，最外层为线圈层是篮球的缠纱层，上面分布着多匝不规则的电感线圈。中间一层由篮球内胆，弹性支柱和球形绝缘体组成，内胆里面放置着永磁体，是永磁体的运动空间。剩下的就是最内层，也就是球形绝缘体，里面放置着变压储电装置。利用电磁感应原理，篮球运动时，永磁体和电感线圈不再相对静止，永磁体在中间层自由运动，电感线圈切割磁感线，从而产生感应电压。变压储能装置可以实现感应电压的升压、滤波、稳压、保护的功能。本发明结构简单，操作方便，产生电能过程环保无污染，充电安全。

Description

一种新型发电篮球

技术领域

本发明涉及篮球，具体说的是一种利用篮球运动导致内部的电磁感应作用而进行发电的篮球。

背景技术

随着社会的快速发展，能源问题受到了越来越多的关注。世界各地的人们都在以他们的智慧来开发各式各样的新能源以满足人们对能源日益增长的需求，而在探求这种新能源的大潮中，涌现出很多的新能源产物，特别是电能。电力的需要是当今社会的首要问题，电力也是生产生活的保障，随着科技的发展，孕育出的是各式各样的电子产品，而每一样电子产品都离不开充电的问题。而在开发新能源的背景下，人们开始利用身边的事物来产生即环保又实用的电能。

发明内容

本发明的目的是提出一种节能环保，利用率较高的利用篮球运动来进行发电的篮球。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型发电篮球，包括表皮层、中胎层、缠纱层和内胆层组成，在缠纱层和内胆层之间铺设有电感线圈，在内胆层的内腔内设有变压储电装置、球形永磁体和弹性支柱，变压储电装置通过弹性支柱固定在内腔的中心，球形永磁体设置在内腔内并自由运动，所述的线圈的两端分别作为变压储能装置输入端的正、负极，变压储能装置的电压输出端与篮球表面的外部充电插口连接。

所述的变压储电装置由绝缘壳体和集成电路板组成，集成电路板在绝缘壳体内，在集成电路板上设有升压电路芯片、电压比较器芯片、二选一多路选择器芯片、反相器芯片、滤波电路芯片、稳压电路芯片、蓄电池和微处理器。电感线圈的两端分别作为电源的正、负极与升压电路芯片输入端连接，升压电路芯片的输出端与电压比较器芯片、二选一多路选择器芯片、反相器芯片、滤波电路芯片、稳压电路芯片、蓄电池依次连接，微处理器的两个输出引脚分别连接着二选一多路选择器芯片和蓄电池，蓄电池的输出端与篮球表面的外部充电插口连接。

本发明的工作原理如下：利用电磁感应原理，当篮球运动时，永磁体和电感线圈不再相对静止，永磁体在中间层自由运动，永磁体是球形，并且电感线圈不规则的分布于整个篮球内表面，所以无论球形永磁体运动到哪，只要运动，电感线圈就会切割磁感线，从而产生感应电压，因此只要篮球在运动，就有感应电压产生。感应线圈与变压储电装置相连接，经升压后得到所需要的电压，在经过整流、滤波和稳压，将电能储存在蓄电池中。微处理器对蓄电池进行过充保护控制，防止在设备充满电以后继续充电而出现的危险。蓄电池的输出端引出到篮球外表面，作为外部电子设备的充电插口。

附图说明

图1是本发明的篮球内部的结构示意图；

图2是本发明的篮球内部变压储电装置的结构示意图；

图3是本发明的弹性支柱的结构示意图。

图中：1、表皮层，2、中胎层，3、缠纱层，4、内胆层，5、电感线圈，6、内腔，7、变压储电装置，701、球形绝缘壳体，702、集成电路板，703、升压电路芯片，704、电压比较器芯片，705、二选一多路选择器芯片，706、反相器芯片，707、滤波器芯片，708、稳压器芯片，709、蓄电池，710、微处理器，8、球形永磁体，9、弹性支柱，10，充电插口，11、导线。

具体实施方式

如图1所示，一种新型发电篮球，主要有表皮层1、中胎层2、缠纱层3、内胆层4、电感线圈5、变压储电装置7、球形永磁体8、弹性支柱9、充电插口10及导线11组成。篮球内部分为三层腔体，最外层的腔体为是缠纱层3和内胆层4之间，上面分布着多匝不规则的电感线圈。中间一层的腔体为由内胆层4和变压储电装置7之间，里面放置着球形永磁体8。最内层的腔体为变压储电装置7内的部分，由绝缘壳体701和集成电路板702组成，集成电路板702在绝缘壳体701内，集成电路板702上设有升压电路芯片703、电压比较器芯片704、二选一多路选择器芯片705、反相器芯片706、滤波电路芯片707、稳压电路芯片708、蓄电池709和微处理器710。内部的变压储能装置7通过3个弹性支柱9与内胆层4固定连接。当篮球运动时，球形永磁体8和电感线圈5不再相对静止，球形永磁体8在中间层自由运动，线圈切割磁感线，从而产生感应电压。电感线圈5与集成电路板相连接，电感线圈5的两端分别作为电源的正、负极与升压电路芯片703输入端连接，升压电路芯片利用二极管和电容的倍压升压法，可以级联出任何想要的倍数，也即是得到所需要的电压，在经过电压比较器芯片704，进行正负电压的比较，用微处理器芯片710控制二选一多路选择器芯片705，如果电压为正，则直接进入滤波器芯片707，如果电压为负，则进入反相器芯片706，将电压变换成为单一方向的电压，然后进入滤波电路芯片707和稳压电路芯片708进行滤波和稳压，最后将电能储存在蓄电池709中。同时，微处理器710对蓄电池进行过充保护控制。蓄电池709的输出端引出到篮球外表面，与作为外部电子设备的充电插口10连接。

其中，弹性支柱9的顶部连接球形绝缘壳体701，底部为球面与篮球内胆层4无缝连接，并且弹性支柱9的内部中空，表面有许多比永磁体直径小的圆孔，可以使充气时气体充满整个内胆。这样的结构保证了球形永磁体8有足够的运动空间，在发电的同时，及时篮球运动到任意的位置，篮球的重心都不会改变，从而不影响篮球的正常使用。

变压储电装置7中的集成电路板702上有各种芯片来实现升压，滤波，稳压和保护的功能。最内层的绝缘壳701是材料很轻的球形绝缘硬壳，包裹住集成电路板702和蓄电池709，总体重量大约在60g左右，完全满足标准篮球的重量范围，使篮球达到标准。

把集成电路板702和蓄电池709包裹在体积不大的球形绝缘壳体中，然后我们要做的是改变篮球内部结构，把这个球形绝缘壳体固定在篮球内部的中心上，使两者的圆心重合。这样，即使篮球运动到各个位置，重心始终保持在篮球的中心，不会影响篮球的使用。

电感线圈5固定于内胆层3和缠纱层4之间，而且呈现不规则分布。篮球运动，则球形永磁体8在篮球中间层自由运动，固定的不规则线圈切割磁感线。国际标准篮球的重量为600-650g，圆周长：75-76cm，缠纱构造：皮制2060m，橡胶1760m（使其跳动稳定不易变形），气压：7~9磅（测试气压的方法为在182cm的高处球自由落地后反弹高度应在124cm~145cm之间）。包括绝缘球形壳在内的集成电路板和蓄电池的总体重量大约在60g左右。永磁体的大致密度为7.8g/cm³，本发明所需要的永磁体是一个直径为1-1.5cm球形永磁体，从而不影响篮球的正常使用。

人们打完篮球后，可以为笔记本、手机、MP3等进行充电。

Claims (2)

1.一种新型发电篮球，包括表皮层（1）、中胎层（2）、缠纱层（3）和内胆层（4）组成，其特征在于：在缠纱层（3）和内胆层（4）之间铺设有电感线圈（5），在内胆层（4）的内腔（6）内设有变压储电装置（7）、球形永磁体（8）和弹性支柱（9），变压储电装置（7）通过弹性支柱（9）固定在内腔（6）的中心，弹性支柱（9）内部中空，表面有圆孔，球形永磁体（8）设置在内腔（6）内并可以在内腔（6）自由运动，所述的电感线圈（5）的两端分别作为变压储电装置（7）输入端的正、负极，变压储电装置（7）的电压输出端与篮球表面的充电插口（10）连接。

2.如权利要求1所述的一种新型发电篮球，其特征在于：所述的变压储电装置（7）由绝缘壳体（701）和集成电路板(702)组成，集成电路板(702)在绝缘壳体（701）内，集成电路板(702)上设有升压电路芯片（703）、电压比较器芯片（704）、二选一多路选择器芯片（705）、反相器芯片（706）、滤波电路芯片（707）、稳压电路芯片（708）、蓄电池（709）和微处理器（710）；线圈（5）的两端分别作为电源的正、负极与升压电路芯片（703）输入端连接，升压电路芯片（703）的输出端与电压比较器芯片（704）连接，电压比较器芯片（704）与二选一多路选择器芯片(705)相连，二选一多路选择器芯片(705)的两个输出端分别连接着滤波电路芯片(707)和反相器芯片(706)，反相器芯片（706）与滤波电路芯片（707）相连，滤波电路芯片（707）与稳压电路芯片（708）和蓄电池（709）依次连接，微处理器（710）的两个输出引脚分别连接着二选一多路选择器芯片（705）和蓄电池（709），蓄电池（709）的输出端与篮球表面的充电插口（10）连接。