CN108539922B - 一种多功能自行车发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种多功能自行车发电装置，由电磁感应发电装置和轮圈摩擦发电装置组成。前者结构为：两个半圆环固定在车轴上形成一个圆环，该圆环上均布磁铁的磁极以N、S交替设置，两个缠有感应线圈的圆柱磁铁分别固定在两个圆筒内，两圆筒固定在自行车前叉上与磁铁正对的位置上。后者结构为：发电机轴上安装摩擦轮，发电机安装在可移动支架上，该支架经弹簧装在盒体内，刹车线与可移动支架连接，弹簧未受外力时，摩擦轮与轮圈脱离接触，弹簧受刹车线拉力作用时，摩擦轮与轮圈接触。本装置结构简单、易于拆卸，解决了电子设备没电的困扰，有利于人们的绿色出行。

Description

一种多功能自行车发电装置
技术领域
本发明涉及自行车发电装置，特别是兼具摩擦轮发电和无摩擦电磁感应发电复合功能的自行车移动发电装置。
背景技术
当今时代，智能设备盛行，人们在出行时经常会遇到智能设备没电的困扰。利用自行车骑行发电能一定能在一定程度上解决出行没电的问题。目前自行车发电大部分采用摩擦轮胎的形式发电，通过车胎转动与发电机转子摩擦发电，缺点是长期使用严重磨损轮胎，且发电效率较低，发电方式单一，骑行阻力较大。且不能将骑行所发的电储存起来，不方便使用。
据检索目前已有的自行车发电装置，如专利号为201710133154.1的摩擦轮发电装置，结构复杂，磨损轮胎，不便于长期使用。
又如专利号为201620528694.0无摩擦发电装置，将磁体安装在轮圈上，难以固定，可行性较差，不便于拆卸安装，适用性较差。
鉴于上述情况，同时结合当下生活中流行的“共享单车”这一生活热点，自行车使用频率日益增多，利用共享单车骑行发电并储存起来打造“移动共享充电宝”，鼓励人们绿色出行，解决出行没电的困扰。有必要研发一种结构简单，易于安装，且发电效率较高的新型自行车发电装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷而提供一种安装方便、易拆卸、结构简单的多功能休闲健身复合式自行车发电装置，旨在摒弃现有车胎摩擦发电方式，采用轮圈摩擦发电方式以及电磁感应发电方式进行发电。
本发明的目的是这样实现的：一种多功能自行车发电装置，由电磁感应发电装置和轮圈摩擦发电装置组成；电磁感应发电装置结构为：两个相同的半圆环经加强螺栓固定在自行车车轴上而形成能随车轴一起转动一个圆环，该圆环上均布固定有磁铁，且磁铁的磁极以N、S、N、S……交替排列设置，两个圆筒经夹持件采用内六角螺栓固定在自行车前叉上，其上缠有感应线圈两个圆柱磁铁分别固定在两个圆筒内，圆柱磁铁的轴心线到车轴轴心线之间的距离与磁铁中心到车轴轴心线的距离相同，圆柱磁铁的直径大于该圆环上相邻两个磁铁之间的间距，圆柱磁铁的轴心线垂直于该圆环的平面；
轮圈摩擦发电装置结构为：盒体后部连接有一半箍，可移动支架由拨动杆垂直固定在滑杆上组成，该滑杆上套装弹簧并活动地设置在盒体内，拨动杆从盒体侧面上的条形孔中伸出，自行车刹车线与拨动杆连接，滑杆伸出盒体前部开口的前端上固定发电机，发电机的轴上安装有摩擦轮，可移动支架经另一半箍采用外六角螺栓固定在自行车前叉上，在弹簧未受外力作用时候，可移动支架向盒体内回缩，摩擦轮处于与自行车轮圈脱离接触位置，在弹簧受自行车刹车线刹车时产生拉力作用时，可移动支架向盒体外伸出、摩擦轮处于与自行车轮圈接触位置。
所述盒体侧面上的条形孔前部上有一用于供人手拉动可移动支架，使拨动杆卡固在该位置上从而使摩擦轮与自行车轮圈相接触的卡口。
所述两个半圆环组成的圆环上均布设置有磁铁凹槽，磁铁固定在磁铁凹槽内；还具有形状与该圆环相同或相似的盖板，盖板经外六角螺栓固定在该圆环外壳表面上。
所述电磁感应发电装置以及轮圈摩擦发电装置的电能输出通过稳压器储存在蓄电池中，或者接于自行车载移动电源，用于对移动电源的充电。
本发明的工作过程和原理是：
在自行车休闲骑行的过程中，车轮的车轴带动固定磁铁的半圆环转动，形成旋转磁场，在旋转磁场的作用下，使通过固定在前叉上的金属线圈内部的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电流，感应电流通过稳压器后储存在蓄电装置中。
在健身模式下骑行的过程中，除无摩擦发电外，与此同时摩擦轮与车轮的轮圈接触，摩擦力带动摩擦轮转动，摩擦轮带动发电机的线圈转动，从而切割磁感线，产生感应电流，感应电流经稳压器后也储存在蓄电装置中。可移动支架同时与自行车刹车线相连接，在刹车的时候，刹车线带动可移动支架移动，使摩擦轮靠近轮圈，实现刹车的同时，利用刹车能发电，松开刹车闸，弹簧使可移动支架复位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.采用休闲模式下的电磁感应发电装置，骑行时无摩擦，没有额外摩擦阻力，健身模式下，采用摩擦轮圈发电装置，与现有车胎摩擦发电方式相比，避免了车胎的磨损，增长了车胎寿命。
2.本发明结构简单，易安装，易拆卸，使用性强，发电效率高；复合形式发电装置与移动电源即充电宝连接进行充电，或者连接车载蓄电池进行充电。本装置与共享单车相结合，打造共享“移动充电宝”，解决人们出行时电子设备没电的困扰，同时激励更多人绿色出行。
3.轮圈摩擦发电有两种工况，一种是在刹车时，刹车线拉动有移动支架、从而使摩擦轮与轮圈接触通过摩擦发电，另一种是人工拉动可移动支架、使其拨动杆卡固在盒体上条形孔的卡口内、并使摩擦轮与轮圈接触、通过摩擦发电。
附图说明
图1是本发明装置的总体安装立体图。
图2是本发明装置的磁铁固定模块的立体图。
图3是本发明装置的无摩擦发电线圈固定模块的立体图。
图4是本发明装置的摩擦轮装置零件图。
图5是本发明装置的摩擦轮装置模块的立体图。
具体实施方式
图1示出，一种多功能休闲健身复合式自行车发电装置，由电磁感应发电装置和轮圈摩擦发电装置组成；电磁感应发电装置结构为：两个相同的半圆环5经加强螺栓8固定在自行车车轴3上而形成能随车轴一起转动一个圆环，该圆环上均布固定有磁铁4，且磁铁4的磁极以N、S、N、S……交替排列设置，两个圆筒2经夹持件采用内六角螺栓11固定在自行车前叉6上，其上缠有感应线圈12两个圆柱磁铁18分别固定在两个圆筒2内，圆柱磁铁18的轴心线到车轴3轴心线之间的距离与磁铁4中心到车轴3轴心线的距离相同，圆柱磁铁18的直径大于该圆环上相邻两个磁铁4之间的间距，圆柱磁铁18的轴心线垂直于该圆环的平面(参见图2、图3)；
轮圈摩擦发电装置结构为：盒体后部连接有一半箍，可移动支架14由拨动杆垂直固定在滑杆上组成，该滑杆上套装弹簧13并活动地设置在盒体内，拨动杆从盒体侧面上的条形孔中伸出，自行车刹车线19与拨动杆连接，滑杆伸出盒体前部开口的前端上固定发电机1，发电机的轴上安装有摩擦轮16，可移动支架14经另一半箍采用外六角螺栓15固定在自行车前叉6上，在弹簧13未受外力作用时候，可移动支架14向盒体内回缩，摩擦轮16处于与自行车轮圈17脱离接触位置，在弹簧13受自行车刹车线19刹车时产生拉力作用时，可移动支架14向盒体外伸出、摩擦轮16处于与自行车轮圈17接触位置(参见图4、图5)，参见图2，两个半圆环5组成的圆环上均布设置有磁铁凹槽，磁铁4固定在磁铁凹槽内；还具有形状与该圆环相同或相似的盖板9，盖板9经外六角螺栓10固定在该圆环外壳表面上。半圆环5中部有一径向板件，板件前部有一半圆形卡口，该卡口两侧有螺栓连接孔。圆筒2固定在夹持件上，该夹持件为一卡箍，卡箍上有固定圆筒的两个板。
参见图4、图5，盒体侧面上的条形孔前部上有一用于供人手拉动可移动支架，使拨动杆卡固在该位置上从而使摩擦轮16与自行车轮圈相接触的卡口。通过加强杆螺栓8固定在车轴3上，感应线圈发电模块固定通过内六角螺栓11固定在前叉6上；摩擦轮发电模块通过高强度外六角螺栓15固定在前叉6上，其发电机1上的摩擦轮16与轮圈17相接触。
半圆环上均匀开有多个的磁铁凹槽，磁铁4固定在凹槽内。半圆环5上磁铁4的磁极方向相反即呈N、S、N、S...交替排列，在骑行时形成旋转磁场相当于发电机的转子，盖板9通过外六角螺栓10与半圆环5配合固定，以防止磁铁4在骑行时脱落，两个半圆环5则由加强螺栓8连接固定在车轴3上，形成一个随车轴3一起转动的圆环。
感应线圈12缠绕在圆柱磁铁18上，然后将发电线圈12与圆柱磁铁18固定在圆筒2内，两个对称的圆筒2通过内六角螺栓11固定在前叉6上。圆筒2中心线到车轴3轴心线的距离(二者平行)与半圆环5上(方形)磁铁的中心到车轴3轴心线的距离相同，即圆柱磁铁的中心到车轴3的距离与两个半圆环上磁铁4中心到车轴3的垂直距离相同。且圆柱磁铁18的直径大于半圆环5上相邻两个磁铁之间的间隙，以确保通过线圈的磁通量达到最大，从而提高发电效率。
轮圈摩擦发电装置由固定支架7(参见图4，由盒体和两个半圆形抱箍组成)，弹簧13，可移动支架14，发电机1，摩擦轮16组成；整个装置由固定支架7通过高强度外六角螺栓15固定在前叉6上，弹簧13套在可移动支架14上，与可移动支架14一起放置在滑槽内部，发电机1则与可移动支架14固定在一起。在健身模式下，可通过拨动可移动支架14使摩擦轮16与轮圈17接触，增大骑行阻力，同时带动发电机1的转子转动，产生感应电流从而发电；可移动支架14同时与自行车刹车线19相连接，在刹车的时候，刹车线19带动可移动支架14移动，使摩擦轮16靠近轮圈17，实现刹车的同时，利用刹车能发电，松开刹车闸，弹簧13使可移动支架14复位。
本装置设置在自行车的前叉和/或后叉上。

Claims (1)

1.一种多功能自行车发电装置，其特征是，由电磁感应发电装置和轮圈摩擦发电装置组成；电磁感应发电装置结构为：两个相同的半圆环(5)经加强螺栓(8)固定在自行车车轴(3)上而形成能随车轴一起转动一个圆环，该圆环上均布固定有磁铁(4)，且磁铁(4)的磁极以N、S、N、S……交替排列设置，两个圆筒(2)经夹持件采用内六角螺栓(11)固定在自行车前叉(6)上，其上缠有感应线圈(12)两个圆柱磁铁(18)分别固定在两个圆筒(2)内，圆柱磁铁(18)的轴心线到车轴(3)轴心线之间的距离与磁铁(4)中心到车轴(3)轴心线的距离相同，圆柱磁铁(18)的直径大于该圆环上相邻两个磁铁(4)之间的间距，圆柱磁铁(18)的轴心线垂直于该圆环的平面；
轮圈摩擦发电装置结构为：盒体后部连接有一半箍，可移动支架(14)由拨动杆垂直固定在滑杆上组成，该滑杆上套装弹簧(13)并活动地设置在盒体内，拨动杆从盒体侧面上的条形孔中伸出，自行车刹车线(19)与拨动杆连接，滑杆伸出盒体前部开口的前端上固定发电机(1)，发电机的轴上安装有摩擦轮(16)，可移动支架(14)经另一半箍采用外六角螺栓(15)固定在自行车前叉(6)上，在弹簧(13)未受外力作用时候，可移动支架(14)向盒体内回缩，摩擦轮(16)处于与自行车轮圈(17)脱离接触位置，在弹簧(13)受自行车刹车线(19)刹车时产生拉力作用时，可移动支架(14)向盒体外伸出、摩擦轮(16)处于与自行车轮圈(17)接触位置；
所述盒体侧面上的条形孔前部上有一用于供人手拉动可移动支架，使拨动杆卡固在该位置上从而使摩擦轮(16)与自行车轮圈相接触的卡口；
所述两个半圆环(5)组成的圆环上均布设置有磁铁凹槽，磁铁(4)固定在磁铁凹槽内；还具有形状与该圆环相同或相似的盖板(9)，盖板(9)经外六角螺栓(10)固定在该圆环外壳表面上；
所述电磁感应发电装置以及轮圈摩擦发电装置的电能输出通过稳压器储存在蓄电池中，或者接于自行车载移动电源，用于对移动电源的充电；半圆环中部有一径向板件，板件前部有一半圆形卡口，该卡口两侧有螺栓连接孔。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111525829B (zh) * 2019-02-02 2021-07-02 北京纳米能源与系统研究所 摩擦发电机
CN112737397A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 广州理工学院 一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯
CN113026282B (zh) * 2021-03-01 2022-12-27 青岛末未纺织品有限公司 一种黑色毛呢布料生产用减少布料表面浮毛堆积组件

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006136165A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Moriyama Denki Seisakusho:Kk 自転車用発電機
CN202219810U (zh) * 2011-09-13 2012-05-16 苏情平 新型自行车摩擦灯
CN202225950U (zh) * 2011-09-13 2012-05-23 苏先平 自行车摩擦灯
CN103312019A (zh) * 2013-06-28 2013-09-18 庄景阳 自行车电动控制摩擦蓄电装置
CN204432907U (zh) * 2015-01-31 2015-07-01 李军 一种采用风力及摩擦方式发电的自行车
CN104986275A (zh) * 2015-08-12 2015-10-21 重庆大学 一种能够回收刹车能量的自行车
CN204846153U (zh) * 2015-08-17 2015-12-09 江阴市新润电器有限公司 一种自行车摩擦发电机
CN204998714U (zh) * 2015-05-22 2016-01-27 北京微能高芯科技有限公司 一种自行车发电链条盘
CN105305754A (zh) * 2015-11-16 2016-02-03 广东工业大学 一种基于电磁感应原理的自行车无摩擦发电装置
CN205792024U (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 杨圣波 一种自行车超低速无刷感应发电装置
KR20170008389A (ko) * 2015-07-14 2017-01-24 변해석 자석 체결구를 이용한 자전거용 비접촉식 발전 장치 및 조명 장치
CN107834679A (zh) * 2017-10-17 2018-03-23 华南理工大学 一种共享单车的多功能供电系统
CN207241935U (zh) * 2017-09-18 2018-04-17 陈心宇 一种能够准确进行刹车发电的共享自行车
CN208353188U (zh) * 2018-04-20 2019-01-08 西南交通大学 一种休闲健身复合式自行车发电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10913506B2 (en) * 2015-03-09 2021-02-09 Young Hui HUR Generator for bicycle, and battery module attachable/detachable to/from generator

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006136165A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Moriyama Denki Seisakusho:Kk 自転車用発電機
CN202219810U (zh) * 2011-09-13 2012-05-16 苏情平 新型自行车摩擦灯
CN202225950U (zh) * 2011-09-13 2012-05-23 苏先平 自行车摩擦灯
CN103312019A (zh) * 2013-06-28 2013-09-18 庄景阳 自行车电动控制摩擦蓄电装置
CN204432907U (zh) * 2015-01-31 2015-07-01 李军 一种采用风力及摩擦方式发电的自行车
CN204998714U (zh) * 2015-05-22 2016-01-27 北京微能高芯科技有限公司 一种自行车发电链条盘
KR20170008389A (ko) * 2015-07-14 2017-01-24 변해석 자석 체결구를 이용한 자전거용 비접촉식 발전 장치 및 조명 장치
CN104986275A (zh) * 2015-08-12 2015-10-21 重庆大学 一种能够回收刹车能量的自行车
CN204846153U (zh) * 2015-08-17 2015-12-09 江阴市新润电器有限公司 一种自行车摩擦发电机
CN105305754A (zh) * 2015-11-16 2016-02-03 广东工业大学 一种基于电磁感应原理的自行车无摩擦发电装置
CN205792024U (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 杨圣波 一种自行车超低速无刷感应发电装置
CN207241935U (zh) * 2017-09-18 2018-04-17 陈心宇 一种能够准确进行刹车发电的共享自行车
CN107834679A (zh) * 2017-10-17 2018-03-23 华南理工大学 一种共享单车的多功能供电系统
CN208353188U (zh) * 2018-04-20 2019-01-08 西南交通大学 一种休闲健身复合式自行车发电装置

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