CN108199606A - 运动能量收集球 - Google Patents
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Abstract
本发明属于能量收集再利用技术领域，尤其涉及一种运动能量收集球，主要用于将球体运动中的机械能转换为电能。该收集球由以下部件组成：能量收集转换装置、能量储存装置(可以没有)、导线、球体；其中能量收集转换装置位于球体内部或表面，能量储存装置和能量收集转换装置配套使用，能量收集转换装置的电能输出通过导线转接到球体外面。当球体运动时，球内能量收集转换装置将运动中的机械能转换为电能，通过导线输出，完成机械能到电能的转换收集再利用过程。本发明开创性的利用球类运动中的机械能量，结构简单，成本低，易制作。
Description
技术领域：
本发明涉及能量收集再利用技术领域，具体地，涉及一种运动能量收集球。
背景技术：
球类运动时会产生大量的机械能，而这部分能量几乎被损耗掉了。利用能量收集转换装置将这部分机械能进行收集转换，可以实现运动中的能量收集再利用，为能量收集存储提供了新的方法。随着技术的不断发展，电子器件的工作单元所需要的能量越来越小，该方法为各种微型器件的自驱动化提供了可能。
摩擦发电、压电发电和电磁发电等都是非常普遍的发电现象，它们可以将收集到的机械能转换为电能。接触、摩擦、碰撞等都可以作为机械能的来源，并且机械能来源非常广泛，其中摩擦起电存在于我们日常生活中各个层面，但由于摩擦产生的能量很难被收集和利用，往往被人们所忽略。作为周围环境中存在的能量，摩擦起电是一种较为常见的起电方式，由于其操作简单，成为各种微型器件能量的主要来源。
发明内容：
为实现能量的收集利用，本发明的目的是提供一种运动能量收集球，用于收集球体运动中的机械能，实现机械能到电能的收集再利用。
为了实现上述目的，本发明提供的一种运动能量收集球，由以下部件组成：能量收集转换装置，收集机械能并将其转换为电能；能量储存装置(可以没有)，和能量收集转换装置配套使用；导线，将能量收集转换装置的电能输出转接到球体外面；所述能量收集转换装置位于球体内部或表面。
所述能量收集转换装置可以为任意将机械能转换为电能的装置，能量收集转换装置可以基于摩擦发电，可以基于压电发电，也可以基于电磁发电，但不限于这些。
所述能量收集装置位于球体内部或表面可随球体一起运动。
所述能量储存装置，和能量收集转换装置配套使用，能量储存装置可以有，也可以没有。
所述导线将能量收集器的电能输出转接到球体外面。
所述球体为任意球体。
所述能量收集球的工作方式如下：
运动中的球体由于接触碰撞会产生大量的机械能，能量收集转换装置将机械能转换成电能，可以经能量储存装置存储(可以没有)，再通过导线转接到球体外面，完成机械能到电能的转换收集。
本发明与已有技术相比的优点：
球类运动中会产生大量的机械能，但大部分能量都被周围环境所消耗，本发明巧妙的收集了球体运动所产生的能量，并将其转换为电能。本发明通过合理的设计，对球体运动中产生的机械能进行收集利用，结构简单灵活，为微型器件的供电提供了选择。
附图说明：
图1为运动能量收集球结构示意图。
具体实施方式：
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明。
本发明提出一种运动能量收集球，如图1所示，主要由能量收集转换装置和球体组成。
其中滑块、金属电极、绝缘薄膜材料和导线组成能量收集转换装置。金属电极可以是铜，可以是铝，可以是其他任何金属，但不限于这些；绝缘薄膜材料可以是PTFE，可以是PET，可以是PDMS，也可以是其他绝缘薄膜材料，但不限于这些。
其中金属电极和绝缘薄膜材料组成摩擦发电装置，能够实现机械能的收集及机械能到电能的转换。
其中滑块位于两发电装置中间，在运动中撞击摩擦发电装置，促使其对机械能的收集并实现机械能到电能的转换。
其中导线将发电装置输出的电能转接到球体外面。
其中能量收集转换装置位于球体内部或表面，可将运动中的机械能转换为电能。
本能量收集球的工作方式如下：
球体运动时由于摩擦碰撞，使得能量收集转换装置中的滑块滑动，从而使金属电极和绝缘薄膜材料进行接触分离。金属电极和绝缘薄膜材料电序不同，接触分离会产生电荷转移，从而产生电信号，导线将输出的电能转接到球体外面，实现机械能到电能的转换收集。
以上所述，仅为本发明较为简洁的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种能量收集球，其特征在于，能量收集球由以下部件组成：能量收集转换装置，收集机械能并转换为电能；能量储存装置(可以没有)，和能量收集转换装置配套使用；导线，将能量收集装置的输出的电能转接到球体外面；所述能量收集装置位于球体内部或表面。
2.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述能量收集转换装置为收集任意机械能并转换为电能的装置。
3.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述能量收集转换装置工作时可以基于任意一种发电模式比如摩擦发电，压电发电，电磁发电也可以是复合发电模式，但不限于这些。
4.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述能量收集转换装置位于球体任何一个位置，比如内部或表面，可随球体一起运动。
5.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述能量储存装置和能量收集转换装置配套使用。
6.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述能量储存装置可以有、也可以没有。
7.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述导线将能量收集转换装置的输出转接到球体外面。
8.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述球体为任意球体。
9.根据权利要求1所述的能量收集球，其特征在于，所述运动能量收集球的工作方式如下：
运动中的球体由于接触碰撞会产生大量的机械能，能量收集转换装置收集球体运动的机械能并将其转换成电能，可以经能量储存装置存储(可以没有)，再通过导线转接到球体外面，完成机械能到电能的收集转换再利用。
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