CN107910936A - 基于超级电容器的手摇发电装置 - Google Patents

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林勇康
马意彭
张路
周波
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Nanjing Post and Telecommunication University
Nanjing University of Posts and Telecommunications
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Abstract

本发明属于人工发电领域，特别涉及基于超级电容器的手摇发电装置，包括手摇柄，与内置于腔体中的电机组、多级齿轮、超级电容器以及Type‑C接口；手摇柄位于腔体外，并通过多级齿轮连接于电机组的主动轴，并且手摇柄能带动电机组的主动轴转动，其中，多级齿轮能实现电机组主动轴与手摇柄的传动比不小于四；超级电容器设于电机组的输出端，Type‑C接口连接于超级电容器。其能有效将折旧电机组用于为移动设备充电。

Description

基于超级电容器的手摇发电装置
技术领域
本发明属于人工发电领域，特别涉及基于超级电容器的手摇发电装置。
背景技术
随着电子产品的发展，如航模、电动玩具以及电动单车等的盛行，伴随着的是越来越多的电机组及其相关附件的闲置与折旧。而现有技术如手机、电脑登移动设备每天又需要充电，当处于一些特殊环境下如登山等时又缺少必要的充电设备。
如何处理二者间的矛盾，则成为环保领域的一项研究课题。
发明内容
本发明提供基于叉指结构柔性超级电容器的手摇发电装置，其能有效将折旧电机组用于为移动设备充电。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为，基于超级电容器的手摇发电装置，包括电机组、手摇柄、多级齿轮、超级电容器以及Type-C接口；手摇柄位于腔体外，并通过多级齿轮连接于电机组的主动轴，并且手摇柄能带动电机组的主动轴转动，其中，多级齿轮能实现电机组主动轴与手摇柄的传动比不小于四；超级电容器设于电机组的输出端，Type-C接口连接于超级电容器。
作为本发明改进的技术方案，还包括两组折叠散热片，一组折叠散热片设于电机组的上方，另一组折叠散热片设于电机组的下方。
作为本发明改进的技术方案，还包括电路保护模块，电路保护模块设于超级电容器与Type-C接口之间。
作为本发明改进的技术方案，还包括电压转换模块，电压转换模块设于电路保护模块与Type-C之间。
作为本发明改进的技术方案，电路保护模块包括串联设置的二极管与电容。
作为本发明改进的技术方案，电机组包括两个及以上电机，电机与电机之间齿轮连接。
作为本发明改进的技术方案，超级电容器选用叉指结构柔性超级电容器。
有益效果
本申请能采用折旧电机制备成电机组，在手摇柄的作用下，实现电机组发电；
本申请采用超级电容器保持电机组所产电量，使得电机组产电得到稳定存储；
本申请采用Type-C接口，使得电机组产电能用于为移动设备充电；
本申请的手摇柄、多级齿轮等均能采用塑料材质，降低发电装置的重量；
综上，本申请的装置能实现对折旧电机的回收利用，所组装的发电装置质量可控，组装快捷，方便野外对移动设备的充电；同时，本申请的发电装置具有环保创新、小巧方便、功率密度大、使用寿命长等优点，方便为具有Type-C接口的各路设备供电。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的手摇发电机装置结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的手摇发电机装置立体视图。
图3为本发明较佳实施例的手摇发电机装置主视图。
图4为本发明较佳实施例的手摇发电机装置左视图。
图5为本发明较佳实施例的手摇发电机装置俯视图。
图6为叉指结构柔性超级电容器结构图。
图中：1-手摇柄、2-多级齿轮、3-主动轴，4-电机组、5-折叠散热片、6-腔体、7-超级电容器、8-电路保护模块、9-直流升压转换模块、10-Type-C接口、11-基板、12-集流器、13-电解液。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本申请的装置机构的特定限定。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
实施例中，手摇柄1、多级齿轮2、主动轴3、电机组4、折叠散热片5、腔体6、超级电容器7、电路保护模块8、直流升压转换模块9、Type-C接口10、基板11、集流器12、电解液13。
如图1-5所示的基于超级电容器的手摇发电装置，包括手摇柄1，设于腔体中的电机组4（电机组可从闲置航模、四驱车产品中直接获得）、多级齿轮2（本实施例中采用四级齿轮，所述四级齿轮采用四个尺寸不同的齿轮，这样设计的原因是采用齿轮增速原理，将其中最小的齿轮安装在主动轴上，通过手摇并通过最大齿轮依次带动相连齿轮，从而使小齿轮和主动轴快速转动）、超级电容器7以及Type-C接口10；手摇柄位于腔体外，并通过多级齿轮连接于电机组的主动轴3，并且手摇柄能带动电机组的主动轴转动，其中，多级齿轮能实现电机组主动轴与手摇柄的传动比不小于四；超级电容器设于电机组的输出端，具有储存电能的作用；Type-C接口10连接于超级电容器。
作为本发明改进的技术方案，还包括两组折叠散热片5，其中一组折叠散热片设于电机组的上方，另一组折叠散热片设于电机组的下方，其帮助电机组散热，防止温度过高影响发电装置性能。
作为本发明改进的技术方案，还包括电路保护模块8，电路保护模块设于超级电容器7与Type-C接口10之间。
作为本发明改进的技术方案，还包括电压转换模块（这里采用的是直流升压转换模块9，这里电压转换模块为A67 DC升压模块，厂家为深圳市扬名伟业科技有限公司），电压转换模块设于电路保护模块8与Type-C接口10之间，电压转换模块通过调节电路中滑动变阻器的阻值可以改变输出电压的大小，具有连续可调的特点。
作为本发明改进的技术方案，电路保护模块包括串联设置的二极管与电容，用于极性保护和稳定电流。
作为本发明改进的技术方案，具体的电机组4包括两个及以上电机，电机组可以自由快速旋转，每个电机之间通过齿轮相连，通过一个电机的转动带动另一个电机的转动，构成电机组，可以增大输出功率，缩短充电时间。
如图6所示，超级电容器选用叉指结构柔性超级电容器，叉指结构柔性超级电容器包括基板11、两个对置设置的集流器，以及有两个对置设置的集流器所形成的流道，流道中有电解液。
本发明的工作原理是：通过手动转动手摇柄带动四级齿轮转动，从而带动电机转轴转动。四级齿轮采用齿轮增速原理，将其中最小的齿轮安装在主动轴上，通过手摇柄带动大齿轮转动，大齿轮带动小齿轮和主转轴快速转动。电机之间通过齿轮相连，通过一个电机的转动能够带动与之相连的电机一起转动。改装后的电机组可将人的动能转化为电能，且可以通过电机组的方式增大输出功率，缩短充电时间。通过在电机组上方设置折叠散热片，可以帮助电机组散热，保证电池组的工作性能。
电机组输出端将电流输入叉指结构柔性超级电容器。叉指结构柔性超级电容器设置于腔体的壁上，小巧轻薄，节约空间。且功率密度大，储电能力远优于同等体积的普通电容器。可以在充放电几千万次后依然保持80%以上的储电性能，具有很长的使用寿命。超级电容器的输出端与电路保护模块相连，电路保护模块由电容和二极管组成，具有稳定电流和极性保护的功能，可稳定电流并将其输入直流升压转换模块。直流升压转换模块可放大输入电压并稳定输出电压。通过放大电路中的滑动变阻器可调节电压放大倍数，利用Type-C接口为不同工作电压的且具有Type-C接口的设备供电。
另外，目前Type-C接口在电脑、手机等移动设备上的应用越来越广泛，而市场上还没有可以利用Type-C接口充电的手摇发电装置。为了能在断电等特殊情况下给有Type-C接口的移动设备充电，因此迫切需要一种通过Type-C接口充电的手摇发电装置。本申请的发电装置采用了目前最新的储能电容器——叉指结构柔性超级电容器，优化了之前电容器的储能性能，能满足移动设备充电，并且其制作方法也很简单，可应用于实际教学中，锻炼学生的动手实践能力。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.基于超级电容器的手摇发电装置，其特征在于，包括手摇柄，与内置于腔体中的电机组、多级齿轮、超级电容器以及Type-C接口；手摇柄位于腔体外，并通过多级齿轮连接于电机组的主动轴，并且手摇柄能带动电机组的主动轴转动，其中，多级齿轮能实现电机组主动轴与手摇柄的传动比不小于四；超级电容器设于电机组的输出端，Type-C接口连接于超级电容器。
2.根据权利要求1所述的基于超级电容器的手摇发电装置，其特征在于，还包括两组折叠散热片，一组折叠散热片设于电机组的上方，另一组折叠散热片设于电机组的下方。
3.根据权利要求1所述的基于超级电容器的手摇发电装置，其特征在于，还包括电路保护模块，电路保护模块设于超级电容器与Type-C接口之间。
4.根据权利要求3所述的基于超级电容器的手摇发电装置，其特征在于，还包括电压转换模块，电压转换模块设于电路保护模块与Type-C接口之间。
5.根据权利要求3或4所述的基于超级电容器的手摇发电装置，其特征在于，电路保护模块包括串联设置的二极管与电容。
6.根据权利要求1所述的基于超级电容器的手摇发电装置，其特征在于，电机组包括两个及以上电机，电机与电机之间齿轮连接。
7.根据权利要求1所述的基于超级电容器的手摇发电装置，其特征在于，超级电容器选用叉指结构柔性超级电容器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598354A (en) * 2020-08-27 2022-03-02 Giokabari Tombari Portable electromechanical generator charging device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203056664U (zh) * 2012-12-12 2013-07-10 天津三星光电子有限公司 一种手动发电装置及具有该装置的相机和手机
CN104600789A (zh) * 2014-12-30 2015-05-06 东莞市乐博电子科技有限公司 便携式手摇供电器
CN105958596A (zh) * 2016-06-22 2016-09-21 南通绿业中试技术研究院有限公司 一种超级电容手摇式充电宝
US20170117730A1 (en) * 2015-06-26 2017-04-27 The Regents Of The University Of California Efficient supercapacitor charging technique by a hysteretic charging scheme

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203056664U (zh) * 2012-12-12 2013-07-10 天津三星光电子有限公司 一种手动发电装置及具有该装置的相机和手机
CN104600789A (zh) * 2014-12-30 2015-05-06 东莞市乐博电子科技有限公司 便携式手摇供电器
US20170117730A1 (en) * 2015-06-26 2017-04-27 The Regents Of The University Of California Efficient supercapacitor charging technique by a hysteretic charging scheme
CN105958596A (zh) * 2016-06-22 2016-09-21 南通绿业中试技术研究院有限公司 一种超级电容手摇式充电宝

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598354A (en) * 2020-08-27 2022-03-02 Giokabari Tombari Portable electromechanical generator charging device
WO2022043642A1 (en) * 2020-08-27 2022-03-03 Giokabari Tombari Crank-driven power supply

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