CN108600481A - 一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，包括支撑板，振动收集装置，转换装置，发热片，薄膜太阳能电池装置和温度控制模块，其中太阳能薄膜电池装置与发热片连接，振动收集装置设有偏心摆陀、换向轮组、发条储能机构、变速轮组，通过所述发条的复位过程将能量传给转换装置，转换装置将发条储存的机械能转化为电能，发热片将电能转化为热能从而给手机电池保温。温度控制模块通过温度传感器检测手机电池实时温度从而控制发热片是否开始加热，避免高温环境下手机过热。本发明的优点在于：可在低温环境下，利用手机晃动，太阳能发电和手机电池工作自发热来给手机保温，使手机电池恢复正常性能，从而避免手机在低温环境中掉电严重甚至死机的现象。
Description
技术领域
本发明涉及手机，具体涉及一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置。
背景技术
随着科技发展，手机的功能日趋丰富，人人离不开手机，手机电池续航问题成为热点。在低温环境下，手机电池的性能受到环境温度影响，出现电量衰减的情况，有些甚至充电困难，甚至出现死机现象。因此如何在低温环境中使手机保温恢复正常使用成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中手机存在的缺点，提出一种基于振动储能，太阳能薄膜电池的手机保温装置。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，包括太阳能薄膜电池装置和支撑板，所述支撑板上设有振动收集装置、转换装置，所述振动收集装置包括偏心摆陀、换向轮组、发条储能机构和变速轮组，通过所述发条储能机构的复位过程将能量传给转换装置，转换装置连接发热片，所述太阳能薄膜电池装置连接发热片，所述发热片置于手机电池表面。温度控制模块通过温度传感器检测手机电池实时温度从而控制是否接通发热片，避免高温环境下手机过热。
进一步地，所述偏心摆陀设有陀齿轮，所述陀齿轮与换向轮组啮合配合，所述发条储能机构分别与换向轮组、变速轮组啮合配合，所述变速轮组与动力齿轮啮合配合。
进一步地，所述换向轮组包括一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮和四号齿轮，所述一号齿轮和二号齿轮相互分离，分别与陀齿轮啮合，所述一号齿轮的中心通过连杆与三号齿轮的中心轴向固定，所述二号齿轮的中心也通过连杆与四号齿轮的中心轴向固定，所述四号齿轮与发条储能机构啮合配合，所述一号齿轮和二号齿轮上设有单向滚针轴承，使得陀齿轮无论如何转动四号齿轮都向同一方向转动。
进一步地，所述发条储能机构包括发条盒、与发条配合使用的发条张紧齿轮和条盒轮，所述发条张紧齿轮与四号齿轮啮合配合，条盒轮与变速轮组啮合配合。
进一步地，所述变速轮组包括多个依次啮合的变速轮。
进一步地，所述转换装置包括动力齿轮和微型直流发电机。动力齿轮与变速轮组啮合配合，从而带动微型直流发电机转动发电。
进一步地，所述太阳能薄膜电池装置包括太阳能薄膜电池板和直流稳压电路，太阳能薄膜电池装置安装于手机上表面，接收光能发电。
更进一步地，温度控制模块设有温度传感器和控制电路，温度传感器位于手机电池表面检测实时温度，当所测温度低于5摄氏度时，控制电路会接通发热片，否则接通手机电池，对电池进行充电操作。
作为优选项，所述发条盒内轴还设有副发条。
作为优选项，所述偏心摆陀与换向轮组之间设有陀台，所述换向轮组与变速轮组之间还设有隔板，变速轮组与转换装置之间还设有支撑板，微型直流发电机和中心轴上端固定于手机壳顶部，支撑板和中心轴下端固定于手机壳底部。
本发明的优点是：利用机械振动和太阳能发电实现具有能量存储功能的手机保温装置，能够在低温条件下储存机械能和太阳能并将之转换成热能给手机电池保温，使手机电池恢复正常性能，避免手机在低温环境中掉电严重甚至死机的现象发生，同时具有给手机持续供电的功能。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的安装示意图；
图3为本发明的平面结构示意图；
图4为换向轮组和发条储能机构的原理示意图；
图5为变速轮组的原理示意图；
图6为本发明的实际应用示意图；
附图标记：支撑板20、振动收集装置2(其中：偏心摆陀6、换向轮组7、发条储能机构8、变速轮组9)、转换装置3(其中：动力齿轮10、微型直流发电机11)发热片4、陀台18、隔板19、偏心摆陀6(其中：陀齿轮6.1)、换向轮组7(其中：一号齿轮7.1、二号齿轮7.2、三号齿轮7.3、四号齿轮7.4、单向滚针轴承7.5、连杆7.11、7.21)、发条储能机构8(其中：发条盒8.1、发条张紧齿轮8.2、条盒轮8.3)、变速轮组9(其中：变速齿轮9.1)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如图1-5所示的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，包括太阳能薄膜电池装置12和支撑板20，所述支撑板20上设有振动收集装置2、转换装置3，所述振动收集装置2包括偏心摆陀6、换向轮组7、发条储能机构8和变速轮组9，通过所述发条储能机构8的复位过程，将能量传给转换装置3，转换装置3与太阳能薄膜电池装置12均与发热片4连接，所述发热片4置于手机电池5表面。
偏心摆陀6设有陀齿轮6.1，所述陀齿轮6.1与换向轮组7啮合配合，所述发条储能机构8分别与换向轮组7、变速轮组9啮合配合，所述变速轮组9与动力齿轮10啮合配合。所述换向轮组7包括一号齿轮7.1、二号齿轮7.2、三号齿轮7.3和四号齿轮7.4，所述一号齿轮7.1和二号齿轮7.2相互分离，分别与陀齿轮6.1啮合，所述一号齿轮7.1的中心通过连杆7.11与三号齿轮7.3的中心轴向固定，所述二号齿轮7.2的中心也通过连杆7.21与四号齿轮7.4的中心轴向固定，所述四号齿轮7.4与发条储能机构8啮合配合，所述一号齿轮7.1和二号齿轮7.2上设有单向滚针轴承7.5，使得陀齿轮6.1无论如何转动四号齿轮7.4 都向同一方向转动。所述发条储能机构8包括发条盒8.1、与发条配合使用的发条张紧齿轮8.2和条盒轮8.3，所述发条张紧齿轮8.2与四号齿轮7.4啮合配合，条盒轮8.3与变速轮组9啮合配合。所述变速轮组9包括多个依次啮合的变速齿轮9.1。所述转换装置3包括动力齿轮10和微型直流发电机11。动力齿轮10与变速轮组9啮合配合，从而带动微型直流发电机11转动发电。所述发条盒8.1内轴还设有副发条。
如图6所示，所述太阳能薄膜电池装置12包括太阳能薄膜电池板和直流稳压电路，太阳能薄膜电池装置12安装于手机上表面，接收光能发电。
如图6所示，所述发热片4置于手机电池5表面中央，使发热片4产生的热能传递给手机电池5。
偏心摆陀6与换向轮组7之间设有陀台18，换向轮组7与变速轮组9之间还设有隔板19，变速轮组9与转换装置3之间还设有支撑板20，微型直流发电机11和中心轴上端固定于手机壳顶部，支撑板20和中心轴下端固定于手机壳底部。
温度控制模块设有温度传感器和控制电路，温度传感器位于手机电池5表面，温度控制模块设有温度传感器和控制电路，温度传感器位于手机电池表面检测实时温度，当所测温度低于5摄氏度时，控制电路会接通发热片，否则接通手机电池，对电池进行充电操作。
实际使用时：
本发明的工作原理为：在手机晃动时，所产生的机械能被振动收集装置2收集，偏心摆陀6受重力作用产生偏移绕轴旋转，陀齿轮6.1随之转动，换向轮组7将陀齿轮6.1的往复运动转换成第四齿轮7.4的单向转动，由于第四齿轮7.4与发条张紧齿轮8.2啮合配合，继而发条张紧齿轮8.2转动，盘轴转动使发条上紧，完成对机械能的吸收和储存。发条通过变速轮组9升速，带动动力齿轮10转动，从而将动能传递给微型直流发电机11，微型直流发电机11转动产生直流电。当手机处于低温环境下，温度传感器检测手机电池5温度低于5摄氏度时，控制回路接通发热片4，微型直流发电机11、太阳能薄膜电池装置12 以及手机自发热三者共同给手机电池5加热保温，如温度高于5摄氏度，则直接接通手机电池5给其充电。
换向机构7原理：采用两组单向滚针轴承7.5与二号齿轮7.2和四号齿轮7.4相配合，从而实现无论陀齿轮6.1正向或逆向旋转，二号齿轮7.2和四号齿轮7.4的转动方向均不变，正因为如此，使振动的双向能量得以收集。
发条储能机构8原理：上条时，条轴顺时针转动，利用条轴钩带动发条卷紧，发条外端钩在条盒壁上。发条卷紧后，由于弹性作用，自然要弹开，这时因条轴不能做相反方向的旋转，所以发条通过它的外钩迫使条盒轮8.3旋转，从而驱使和它啮合的变速轮组9旋转。发条的末端焊接有一小段副发条，副发条的长度比发条盒8.1圆周稍长一些，并且比发条厚硬。将副发条盘绕在发条盒8.1里面，副发条有向外膨胀的趋势，进而副发条就作为一个坚固的卡口，将发条固定。当偏心摆陀6给发条上满链的时候，整个发条受到收缩力大于副发条的膨胀力，这样就会使副发条收缩，整个发条就会向后滑动，滑动的时候会施放多余的能量。等多余的能量施放出去以后，副发条再次膨胀就会再次固定整个发条。通过这样的特殊设计，就会使整个发条储存的能量保持在一个最大的限度，不会超出这个限度。防止因为超过荷载导致发条断裂。
变速轮组9原理：发条储能机构8后部连接变速轮组9，变速轮组9由双齿轮连接而成，通过层层放大的方法将发条储能机构8的慢速转动提升到微型直流发电机11所需的转速。变速轮9.1的个数由直流发电机11的转速和发条储能机构8中发条8.1的性能决定。
电池极耳位置发热量较大，受环境温度影响，电池中心温度与表面温度相差较大，将发热片4置于手机电池5表面中央位置，能够更好地实现电池温度均匀分布的效果。
Claims (9)
1.一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：包括太阳能薄膜电池装置12和支撑板20，所述支撑板20上设有振动收集装置2、转换装置3，所述振动收集装置2包括偏心摆陀6、换向轮组7、发条储能机构8和变速轮组9，通过所述发条储能机构8的复位过程将能量传给转换装置3，转换装置3连接发热片4，所述太阳能薄膜电池装置12连接发热片4，所述发热片4置于手机电池5表面。
2.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：所述偏心摆陀6设有陀齿轮6.1，所述陀齿轮6.1与换向轮组7啮合配合，所述发条储能机构8分别与换向轮组7、变速轮组9啮合配合，所述变速轮组9与动力齿轮10啮合配合。
3.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：所述换向轮组7包括一号齿轮7.1、二号齿轮7.2、三号齿轮7.3和四号齿轮7.4，所述一号齿轮7.1和二号齿轮7.2相互分离，分别与陀齿轮6.1啮合，所述一号齿轮7.1的中心通过连杆7.11与三号齿轮7.3的中心轴向固定，所述二号齿轮7.2的中心也通过连杆7.21与四号齿轮7.4的中心轴向固定，所述四号齿轮7.4与发条储能机构8啮合配合，所述一号齿轮7.1和二号齿轮7.2上设有单向滚针轴承7.5，使得陀齿轮6.1无论如何转动四号齿轮7.4都向同一方向转动。
4.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：所述发条储能机构8包括发条盒8.1、与发条配合使用的发条张紧齿轮8.2和条盒轮8.3，所述发条张紧齿轮8.2与四号齿轮7.4啮合配合，条盒轮8.3与变速轮组9啮合配合。
5.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：所述变速轮组9包括多个依次啮合的变速齿轮9.1。
6.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：所述转换装置3包括动力齿轮10和微型直流发电机11，动力齿轮10与变速轮组9啮合配合，从而带动微型直流发电机11转动发电。
7.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：所述太阳能薄膜电池装置12包括太阳能薄膜电池板和直流稳压电路，太阳能薄膜电池装置12安装于手机上表面，接收光能发电。
8.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：发热片4置于手机电池5表面中央，传递热能。
9.根据权利要求1所述的一种基于振动储能、太阳能薄膜电池的手机保温装置，其特征在于：所述偏心摆陀6与换向轮组7之间设有陀台18，所述换向轮组7与变速轮组9之间还设有隔板19，变速轮组9与转换装置3之间还设有支撑板20，微型直流发电机11和中心轴上端固定于手机壳顶部，支撑板20和中心轴下端固定于手机壳底部。
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