CN107294350A - 一种新型自发电电池及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型自发电电池及其实现方法，其中，所述新型自发电电池包括：蓄力电机、发电机、系统控制装置、内置电池和变速传动箱；所述发电机与变速传动箱的一端相连接，变速传动箱另一端与蓄力电机连接；蓄力电机、发电机、内置电池以及系统控制装置电性连接。上述结构的新型自发电电池发电效果稳定，使用广泛，方便大面积推广应用，例如：发电站、家庭备用电、商场备用电、路灯照明、新能源汽车、手机电池、笔记本电脑电池、电筒电池、应急备用电源等。
Description
技术领域
本发明及电池技术领域，尤其涉及的是一种结构简单且持续发电的新型自发电电池及其实现方法。
背景技术
目前，公知的手机电池、笔记本电脑电池需要充电才能移动使用，在紧急情况下手机、笔记本电脑没电时，可造成不可衡量的损失；公知的路灯使用的是电线为串联，分区管理，一旦此区域线路异常，就会造成整片区域没有照明；公知的手电筒需要充电或使用干电池才能持续使用，续航时间有限且污染环境；公知的汽车是将燃油燃烧转换为动力，造成了环境污染，电动汽车需要频繁充电才能续航，电动汽车充电时间较长，极为不便。
现有的发电设备是用水力发电、风力发电、火力发电、核能发电，水力发电是将高处的河水(或湖水、江水)通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电，水力发电有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想，有些地方水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响；风力发电是利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电，但要是有足够的空气流动量才可以进行发电；火力发电是利用燃烧燃料所得到的热能发电，化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，燃烧将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境；核能发电是利用原子反应堆中核燃料(例如铀)慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽驱动汽轮机再带动发电机旋转发电，核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果不堪设想。
有鉴于此，亟需一种结构简单，使用方便，且没有污染的新型电池装置。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型自发电电池及其实现方法，旨在解决现有电池需要经常充电，给用户带来不便，且发电设备发电过程中容易产生污染，偏远山区送电困难的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种新型自发电电池，其中，包括：蓄力电机、发电机、系统控制装置、内置电池和变速传动箱；
所述发电机与变速传动箱的一端相连接，变速传动箱另一端与蓄力电机连接；蓄力电机、发电机、内置电池以及系统控制装置电性连接。
优选的，所述的新型自发电电池，其中，还包括设置在蓄力电机和变速传动箱另一端之间的杠杆发条蓄力系统，用于通过杠杆原理将蓄力电机扭矩放大，对发条弹簧蓄力。
优选的，所述的新型自发电电池，其中，所述杠杆发条蓄力系统还包括棘轮、杠杆和偏心轮，所述偏心轮与蓄力电机主轴相连接；所述杠杆一端与偏心轮连接，另一端扇型齿与棘轮咬合，所述杠杆支撑点安装于变速传动箱的箱体上。
优选的，所述的新型自发电电池，其中，还包括在所述连接于第一齿轮上的发条弹簧，发条弹簧的另一端连接到棘轮，蓄力电机带动杠杆发条蓄力系统进行对发条弹簧蓄力，进行短时间发电
优选的，所述的新型自发电电池，其中，所述发电机的主轴与所述变速传动箱的箱体内的变速齿轮咬合，发电机的发条弹簧固定于变速齿轮与棘轮中间：发条弹簧输出端固定在变速齿轮上，上力端固定在棘轮上；蓄力电机驱动偏心轮运转，偏心轮带动杠杆摆动，棘轮单向转动给发条弹簧蓄力，发条弹簧驱动变速齿轮运转，变速齿轮驱动发电机运转从而达到发电效果。
所述的新型自发电电池，其中，所述系统控制装置进一步包括：
感应器，用于监测发条蓄力情况，将监测信息反馈于下述的系统控制中心模块；
电池容量监测模块，用于监测内置电池的电池容量，并将电池容量信息发送至系统程序控制中心模块；
电源分配模块，用于根据系统程序控制中心模块的指令给内置电池充电或调整输出电能频率，分配电能；
系统程序控制中心模块；
所述系统程序控制中心模块分别连接感应器、电池容量监测模块和电源分配模块。
一种权利要求1所述的新型自发电电池的实现方法，其中，所述方法包括以下步骤：
S100、感应器监测发条弹簧蓄力情况，将监测信息反馈于系统控制中心模块，当感应器监测到发条弹簧蓄力用尽时，系统程序自动接通内置电池与蓄力电机，蓄力电机进行蓄力，当感应器检测到发条弹簧蓄满力时，系统程序自动断开内置电池与蓄力电机，停止蓄力；
S200、电源分配模块输入端连接发电机，输出端连接内置电池与日常用电，当电池监测模块检测到内置电池容量低于设定值下限时，系统程序自动接通电源分配模块与内置电池，进行对内置电池充电，当电池监测系统监测到内置电池容量达到设定上限时，系统程序自动断开电源分配模块与内置电池，停止对内置电池充电，当电源分配模块监测到发电机电能输出时，调整输出电能频率，分配电能。
所述的新型自发电电池的实现方法，其中，所述步骤S100中蓄力电机进行蓄力具体包括：
蓄力电机驱动偏心轮，偏心轮使杠杆来回运动，杠杆端部齿轮驱动棘轮运转，棘轮带动发条弹簧进行蓄力。
一种新能源汽车，其中，包括上述的新型自发电电池。
一种移动终端，其中，包括上述的新型自发电电池。
相较于现有技术，本发明提供的新型自发电电池及其实现方法，其中，所述新型自发电电池发电效果稳定，使用广泛，方便大面积推广应用，例如：发电站、家庭备用电、商场备用电、路灯照明、新能源汽车、手机电池、笔记本电脑电池、电筒电池、应急备用电源等。
附图说明
图1为本发明提供的新型自发电电池的较佳实施例的示意图。
图2为本发明提供的新型自发电电池的较佳实施例的爆炸示意图。
图3为本发明提供的新型自发电电池的原理图。
图4为本发明提供的新型自发电电池的实现方法的流程图。
具体实施方式
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种新型自发电电池及其实现方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种新型自发电电池，如图3所示，包括：蓄力电机、发电机、系统控制装置、内置电池和变速传动箱；
所述发电机与变速传动箱的一端相连接，变速传动箱另一端通过杠杆发条蓄力装置与蓄力电机连接(变速传动箱也可以直接与蓄力电机连接，省去杠杆发条蓄力装置)；蓄力电机、发电机、内置电池以及系统控制装置电性连接。在本实施例中，所述杠杆发条蓄力装置使用杠杆原理将蓄力电机扭矩放大，从而进行蓄力。
具体来说，当系统控制装置监测到杠杆发条蓄力装置蓄力用尽时，自动接通内置电池与蓄力电机，蓄力电机驱动杠杆来回摆动，杠杆端部齿轮驱动齿轮运转，对发条弹簧进行蓄力，当系统控制装置检测到蓄满力时，自动断开内置电池与蓄力电机，停止蓄力。另外，系统控制装置的输入端连接发电机，输出端连接内置电池与日常用电，当检测到内置电池容量低于设定值下限时，自动对内置电池充电；当系统控制装置监测到内置电池容量达到设定上限时，停止对内置电池充电，当系统控制装置监测到发电机电能输出时，调整输出电能频率，分配电能。
下面请一并参阅图1和图2，本发明的新型自发电电池，包括蓄力电机(5)、发电机(6)、内置电池(2)、增速齿轮一(9)、增速齿轮二(10)、箱体(1)、系统控制模块、以及杠杆发条蓄力系统，其中杠杆发条蓄力系统包含偏心轮(4)、杠杆(3)、棘轮(8)、发条弹簧(7)，所述发电机(6)主轴与增速齿轮二(10)咬合，增速齿轮二(10)与增速齿一(9)咬合，发条弹簧(7)安装于增速齿轮一(9)与棘轮(8)中间，杠杆(3)其中一端的扇型齿与棘轮(8)咬合，另一端与偏心轮(4)相连接，偏心轮(4)安装于蓄力电机(5)主轴上，蓄力电机(5)与发电机(6)固定于箱体(1)之上，第一增速齿轮(9)、第二增速齿轮(10)、棘轮(8)、杠杆(3)支撑点安装于箱体(1)内，蓄力电机(5)、内置电池(2)和发电机(6)与系统控制模块电性连接，系统控制模块中有感应器，电池容量监测模块，电源分配模块，系统程序控制中心模块，当感应器监测发条弹簧蓄(7)力情况，将监测信息反馈于系统控制中心模块，当感应器监测到发条弹簧(7)蓄力用尽时，系统程序自动接通内置电池(2)与蓄力电机(5)，蓄力电机(5)驱动杠杆(3)来回摆动，杠杆(3)端部齿轮驱动棘轮(8)运转，棘轮(8)带动发条弹簧(7)进行蓄力，当感应器检测到发条弹簧(7)蓄满力时，系统程序自动断开内置电池(2)与蓄力电机(5)，停止蓄力；发条弹簧(7)输出带动增速齿轮一(9)转动，增速齿轮一(9)驱动增速齿轮二(10)，增速齿轮二(10)驱动发电机(6)运转进行发电，发电机(6)与电源分配模块输入端电性连接，发电机(6)持续供电给电源分配模块，电源分配模块调整输出电能频率，电源分配模块输出一端与内置电池(2)电性连接，另一端与日常用电输出电性连接，当电池监测模块检测到内置电池(2)容量低于设定值下限时，系统程序自动连接电源分配模块与内置电池(2)，进行对内置电池(2)充电，当电池监测系统监测到内置电池容量达到设定上限时，系统程序自动断开电源分配模块与内置电池(2)电性连接，停止对内置(2)电池充电，当电源分配模块监测到发电机(6)电能输出时，调整输出电能频率，分配电能。
本发明还提供了一种所述的新型自发电电池的实现方法，如图4所示，所述方法包括以下步骤：
S100、感应器监测发条弹簧蓄力情况，将监测信息反馈于系统控制中心模块，当感应器监测到发条弹簧蓄力用尽时，系统程序自动接通内置电池与蓄力电机，蓄力电机进行蓄力，当感应器检测到发条弹簧蓄满力时，系统程序自动断开内置电池与蓄力电机，停止蓄力；
S200、电源分配模块输入端连接发电机，输出端连接内置电池与日常用电，当电池监测模块检测到内置电池容量低于设定值下限时，系统程序自动接通电源分配模块与内置电池，进行对内置电池充电，当电池监测系统监测到内置电池容量达到设定上限时，系统程序自动断开电源分配模块与内置电池，停止对内置电池充电，当电源分配模块监测到发电机电能输出时，调整输出电能频率，分配电能。
进一步的，所述的新型自发电电池的实现方法中，所述步骤S100中蓄力电机进行蓄力具体包括：
蓄力电机驱动偏心轮，偏心轮使杠杆来回运动，杠杆端部齿轮驱动棘轮运转，棘轮带动发条弹簧进行蓄力。
另外，本发明还提供了一种新能源汽车和移动终端，其分别包括上述的新型自发电电池。
综上所述，本发明的新型自发电电池及其实现方法，其中，所述新型自发电电池包括：蓄力电机、发电机、系统控制装置、内置电池和变速传动箱；所述发电机与变速传动箱的一端相连接，变速传动箱另一端与蓄力电机连接；蓄力电机、发电机、内置电池以及系统控制装置电性连接。上述结构的新型自发电电池发电效果稳定，使用广泛，方便大面积推广应用，例如：发电站、家庭备用电、商场备用电、路灯照明、新能源汽车、手机电池、笔记本电脑电池、电筒电池、应急备用电源等。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种新型自发电电池，其特征在于，包括：蓄力电机、发电机、系统控制装置、内置电池和变速传动箱；
所述发电机与变速传动箱的一端相连接，变速传动箱另一端与蓄力电机连接；蓄力电机、发电机、内置电池以及系统控制装置电性连接。
2.根据权利要求1所述的新型自发电电池，其特征在于，还包括设置在蓄力电机和变速传动箱另一端之间的杠杆发条蓄力系统，用于通过杠杆原理将蓄力电机扭矩放大，对发条弹簧蓄力。
3.根据权利要求2所述的新型自发电电池，其特征在于，所述杠杆发条蓄力系统还包括棘轮、杠杆和偏心轮，所述偏心轮与蓄力电机主轴相连接；所述杠杆一端与偏心轮连接，另一端扇型齿与棘轮咬合，所述杠杆支撑点安装于变速传动箱的箱体上。
4.根据权利要求3所述的新型自发电电池，其特征在于，还包括在所述连接于第一齿轮上的发条弹簧，发条弹簧的另一端连接到棘轮，蓄力电机带动杠杆发条蓄力系统进行对发条弹簧蓄力，进行短时间发电。
5.根据权利要求4所述的新型自发电电池，其特征在于，所述发电机的主轴与所述变速传动箱的箱体内的变速齿轮咬合，发电机的发条弹簧固定于变速齿轮与棘轮中间：发条弹簧输出端固定在变速齿轮上，输入端固定在棘轮上；蓄力电机驱动偏心轮运转，偏心轮带动杠杆摆动，棘轮单向转动给发条弹簧蓄力，发条弹簧驱动变速齿轮运转，变速齿轮驱动发电机运转从而达到发电效果。
6.根据权利要求4、5所述的新型自发电电池，其特征在于，本发明以齿轮传动进行描述，其变速传动也可使用带传动，链传动，蜗杆涡轮传动，螺旋传动，液压传动，气压传动替代。
7.根据权利要求1所述的新型自发电电池，其特征在于，所述系统控制装置进一步包括：
感应器，用于监测发条蓄力情况，将监测信息反馈于下述的系统控制中心模块；
电池容量监测模块，用于监测内置电池的电池容量，并将电池容量信息发送至系统程序控制中心模块；
电源分配模块，用于根据系统程序控制中心模块的指令给内置电池充电或调整输出电能频率，分配电能；
系统程序控制中心模块；
所述系统程序控制中心模块分别连接感应器、电池容量监测模块和电源分配模块。
8.一种权利要求1所述的新型自发电电池的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100、感应器监测发条弹簧蓄力情况，将监测信息反馈于系统控制中心模块，当感应器监测到发条弹簧蓄力用尽时，系统程序自动接通内置电池与蓄力电机，蓄力电机进行蓄力，当感应器检测到发条弹簧蓄满力时，系统程序自动断开内置电池与蓄力电机，停止蓄力；
S200、电源分配模块输入端连接发电机，输出端连接内置电池与日常用电，当电池监测模块检测到内置电池容量低于设定值下限时，系统程序自动接通电源分配模块与内置电池，进行对内置电池充电，当电池监测系统监测到内置电池容量达到设定上限时，系统程序自动断开电源分配模块与内置电池，停止对内置电池充电，当电源分配模块监测到发电机电能输出时，调整输出电能频率，分配电能。
9.根据权利要求7所述的新型自发电电池的实现方法，其特征在于，所述步骤S100中蓄力电机进行蓄力具体包括：
蓄力电机驱动偏心轮，偏心轮使杠杆来回运动，杠杆端部齿轮驱动棘轮运转，棘轮带动发条弹簧进行蓄力。
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