CN109217609A - 发电装置及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发电装置及灯具，该发电装置包括环形管、线圈、磁体，所述环形管具有闭合的环形通道，所述线圈绕设于所述环形管的外壁，所述磁体收容于所述环形管的所述环形通道内，且沿所述环形通道可移动。上述发电装置，所述线圈与所述磁体都设置于所述环形管，采用一体式的设计，因此只需使得所述环形管做旋转运动就能实现发电，能始终保持所述线圈垂直切割所述磁体的磁力线，保证电量输出稳定，且结构简单、安装与拆卸方便。

Description

发电装置及灯具

技术领域

本发明涉及发电设备领域，特别是涉及一种发电装置及灯具。

背景技术

众所周知，我国已经成为汽车产销第一大国，并且汽车保有量还在不断攀升，汽车的节能减排压力巨大，节能减排已经成为中国汽车发展的重中之重。其中，汽车运行过程中，轮胎转动回产生旋转的动能，利用回收能量，将发动机的一部分动力转化为电能供给汽车使用，从而起到节能减排的作用。

同时，汽车发生侧面碰撞大多由于车辆侧面没有安全警示灯，将灯具安装于轮胎侧面，在汽车行驶过程中，提示车辆侧方车辆和人员注意安全，尤其在夜晚，闪亮的灯光效果能提高行车安全。

现有的利用车轮或其它旋转部件的转动来发电的方法一般都是磁体与线圈其中一个固定，另一个设置于可转动地元件上，使二者具有相对运动，从而切割磁力线实现发电。但是，上述发电方式中，当车轮或其它选择部件转向时不能保证磁力线是沿其垂直方向被切割，从而影响发电，导致电量输出不稳定。

发明内容

基于此，有必要针对传统的发电装置因不能保证磁力线沿其垂直方向被切割而导致的电量输出不稳定的问题，提供一种电量输出稳定的发电装置及灯具。

一种发电装置，包括环形管、线圈、磁体，所述环形管具有闭合的环形通道，所述线圈绕设于所述环形管的外壁，所述磁体收容于所述环形管的所述环形通道内，且沿所述环形通道可移动。

上述发电装置，所述线圈与所述磁体都设置于所述环形管，采用一体式的设计，因此只需使得所述环形管做旋转运动就能实现发电，能始终保持所述线圈垂直切割所述磁体的磁力线，保证电量输出稳定，且结构简单、安装与拆卸方便。

在一个实施例中，所述磁体包括至少两个，至少两个所述磁体依次排列于所述环形通道内，且相邻的两个所述磁体彼此朝向的端部极性相同。如此，保证相邻的两个所述磁体相互排斥，避免至少两个所述磁体吸合在一起，导致其在所述环形通道内移动困难。

在一个实施例中，所述发电装置还包括隔离件，至少两个所述磁体组成磁体组，所述隔离件收容于所述环形通道内，且设置于位于所述磁体组首尾的两个所述磁体之间。如此，避免了因首尾两个所述磁体彼此朝向的端部因极性相异而吸合在一起。

在一个实施例中，所述环形通道内壁涂覆设有润滑层。所述润滑层起到润滑作用，减小所述环形通道内壁对所述磁体的摩擦阻力。

在一个实施例中，所述发电装置还包括电路板及蓄能装置，所述电路板包括整流电路及稳压电路，所述蓄能组件包括蓄电池及控制电路，所述线圈、所述整流电路、所述稳压电路、所述蓄电池及所述控制电路依次电连接，形成一充电回路。如此，所述环形管被外部设备的做旋转运动的部件带动而发电，所产生的电流经所述线圈依次输送给整流电路、稳压电路进行整流及稳压，再将整流和稳压后的电流输送给所述蓄电池储能，所述控制电路控制所述蓄电池输出电流给外部负载。

在一个实施例中，所述发电装置还包括电器盒，所述电器盒设置于所述环形管的外壁，所述线圈及所述电路板均收容于电器盒内。如此，所述电器盒起到保护所述线圈及所述电路板的作用。

在一个实施例中，所述发电装置还包括装饰壳，所述装饰壳设置于所述环形管外壁，且与所述电器盒形成包覆于所述环形管外壁的围裹。所述装饰壳与所述电器盒覆盖了所述环形管的外壁，对所述环形管起到保护作用。

在一个实施例中，所示装饰壳与所示电器盒的位于所示环形管的环形平面的一侧设置有安装面，所述安装面设置有粘接层。如此，采用粘接的方式固定安装所述发电装置，使其安装与拆卸方便快捷。

一种灯具，包括发光元件及上述发电装置，所述发光元件电连接于所述线圈，或者所述发光元件电连接于所述电路板，或者所述发光元件电连接于所述控制电路。如此，所述发电装置所产生的电流供给所述发光元件，使其发光，起到照明、警示或装饰的作用。

在一个实施例中，所述发光元件为LED灯带。

附图说明

图1为本发明一实施例中的发电装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的灯具的结构示意图；

图3为图1中发电装置所产生的电流的输出路线图；

图4为本发明一实施例中的发电装置的整流电路与稳压电路的结构图；

图5为本发明一实施例中的发电装置的电器盒的结构示意图；

图6为本发明一实施例中的发电装置的电器盒的立体图；

图7为本发明一实施例中的发电装置的装饰壳的结构示意图；

图8为本发明一实施例中的发电装置的装饰壳的立体图；

图9为本发明一实施例中的发电装置的局部结构图；

图10为本发明一实施例中的发电装置的安装示意图；

图11为本发明一实施例中的发电装置的装饰壳与电器盒的装配示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施例中的发电装置，包括环形管110、线圈101、磁体103，环形管110具有闭合的环形通道，线圈101绕设于环形管110的外壁，磁体103收容于环形管110的环形通道内，磁体103沿环形通道可移动。

其中，环形管110可被外部设备的旋转部件带动作旋转运动，例如向A方向旋转，其环形通道内的磁体103由于惯性与重力的作用并不跟随环形管110旋转或者磁体103跟随环形管110向A方向旋转的速度小于环形管110的旋转速度，因此，磁体101相对于环形管110向与A方向相反的B方向旋转，从而二者形成速度差，使线圈101切割磁体103的磁力线而发电。

上述发电装置，线圈101与磁体103都设置于环形管110，采用一体式的设计，因此只需将环形管110安装于旋转部件就能实现发电，能始终保持线圈101垂直切割磁体103的磁力线，保证电量输出稳定，且结构简单、安装与拆卸方便。

可选地，环形管110可采用硬塑、软塑、碳纤维等非导磁材料制成。该环形管110内径为4-8mm。

进一步地，磁体103可包括至少两个，至少两个磁体103依次排列于环形通道内，且相邻的两个磁体103彼此朝向的端部极性相同。如此，保证相邻的两个磁体103相互排斥，避免至少两个磁体103吸合在一起，导致在环形通道内移动困难。可以理解，磁体103的个数越多，发电量越大，同时也会影响磁体103在环形通道内沿环形通道轴线方向的移动，因此磁体103的个数应根据具体情况，综合考虑上述两方面的影响而定。

进一步地，发电装置还包括隔离件105，至少两个磁体103组成磁体组，隔离件105收容于环形通道内，且设置于位于磁体组首尾的两个磁体103之间。如此，避免了因首尾两个磁体103彼此朝向的端部因极性相异而吸合在一起。可选地，该隔离件105为不导磁的钢球或塑料球。

可选地，每个磁体103的长度为15-25mm。可以理解，每个磁体103可包括多个磁体单元，并且相邻的两个磁体单元彼此朝向的端部极性相异而彼此相吸引，从而组成磁体103。

进一步地，线圈101也可包括至少两个，所述至少两个线圈沿环形管110并相对于环形管110的几何中心均匀分布，如此，使得发电装置在相对于其几何中心的质量分布均匀，当发电装置安装于轮胎301或轮毂303上时，不会造成轮胎301的质量中心偏移，而影响轮胎301的旋转运动。可选地，线圈101包括5个或6个，每个线圈101的匝数为1500-2500匝。

在一个实施例中，环形通道内壁涂覆设有润滑层，起到润滑作用，减小环形通道内壁对磁体103的摩擦阻力。具体地，润滑层为石墨粉层。

在一个实施例中，磁体103的横截面为多边形，以尽可能减小磁体103与环形通道内壁的接触面积，从而进一步减小磁体103与环形管110内壁的摩擦阻力。可以理解，磁体103的截面除了为多边形外，还可为其它形状，例如圆形、椭圆形，也可以为异形，只要使得磁体103与环形通道内壁接触面积尽可能的小即可。

请参见图3-5，在一个实施例中，发电装置还包括电路板107及蓄能组件，该电路板107包括整流电路及稳压电路，该蓄能组件包括蓄电池及控制电路，并且线圈101、整流电路、稳压电路、蓄电池及控制电路依次电连接，形成一充电回路。其中，环形管110被外部设备的做旋转运动的部件带动而发电，所产生的电流经线圈101依次输送给整流电路、稳压电路进行整流及稳压，再将整流和稳压后的电流输送给蓄电池储能，控制电路控制蓄电池输出电流给外部负载。可以理解，在其它实施例中，该蓄电池也可省略，稳压电路电连接于控制电路，经过整流电路和稳压电路的电流在控制电路的控制下直接输出给外部负载。可选地，该电路板107为印刷电路板。

具体地，请参见附图4，镇流电路及稳压电路包括整流二极管202、有极性电容203、发光二极管205及输出端207，整流二极管202及有极性电容203串联于线圈101，发光二极管205与电容203并联，该发光二级管205的两端为输出端207。进一步地，该发光二极管205也可包括至少两个，至少两个发光二极管205采用串联的方式连接，上述串联的至少两个发光二级管205形成发光二级管组，该发光二级管组的两端即为输出端207。在其它实施例中，至少两个发光二级管205也可采用并联的方式连接，此时，该发光二级管205的两端为输出端207。该输出端207可直接电连接外部负载，或者电连接蓄能组件。

可以理解，当线圈101为至少两个时，相对应地，电路板107也为至少两个，至少两个电路板107的至少两个输出端207相互连接后再电连接外部负载或者电连接蓄能组件。

在一个实施例中，发电装置还包括电器盒111，该电器盒111设置于环形管110的外壁，线圈101及电路板107均收容于该电器盒111内。如此，电器盒111起到保护线圈101及电路板107的作用。具体地，电器盒111开设有通孔1131，该通孔1131内设置导线，该通孔1131内设置的导线用于实现上述各电子元件的电连接。可选地，电器盒111采用套设的方式设置于环形管110的外壁。

在一个实施例中，发电装置还包括装饰壳113，该装饰壳113设置于环形管110外壁，且与电器盒111形成包覆于环形管110外壁的围裹1113。可选地，装饰壳113可采用套设的方式设置于环形管110的外壁。如此，装饰壳113与电器盒111覆盖环形管110的外壁，对环形管110起到保护作用。可选地，装饰壳113可采用硬塑、软塑、碳纤维等非导磁材料制成。

在一个实施例中，装饰壳113与电器盒111位于环形管110形成的环形平面的一侧设置有安装面，并在该安装面设置有粘接层109，该粘接层109用于安装该发电装置。如此，采用粘接的方式固定安装发电装置，其安装与拆卸方便快捷。可选地，由装饰壳113与电器盒111形成的包覆于环形管110外壁的围裹1113为D形，该D形围裹1113包括平面部及弧形部，该D形围裹1113的平面部即为安装部。

请参阅图11，可选地，该发电装置通过粘接层109固定安装于轮胎301侧面或轮毂303上，当轮胎301转动，带动发电装置的环形管110作旋转运动，从而实现发电装置发电。可以理解，本发明的发电装置还可以安装于其它部件上，只要该部件能带动环形管110作旋转运动即可，在此不做限定。可选地，该粘接层109为3M双面胶带。

如图2、图11所述，本发明还提供一种灯具，该灯具包括发光元件201及上述发电装置，发光元件201电连接于线圈101，或者发光元件201电连接于电路板107，又或者发光元件201电连接于控制电路。如此，发电装置所产生的电流供给发光元件201，使其发光，起到照明、警示或装饰的作用。可选地，该发光元件201可为LED灯带。

在一个实施例中，发光元件201安装于发电装置上。可以理解，该发光元件201也可安装于其它位置，例如安装于轮胎301，只要不影响发光元件201与发电装置电连接即可。

进一步地，装饰壳113的颜色可以与发光元件201发出的光的颜色相匹配，例如，发光元件201发出的光为红色，则装饰壳113的颜色也设置为红色。

可选地，发光元件201也可采用粘贴的方式安装。

可选地，发光元件201也可通过焊接的方式直接固定安装于电路板107

当旋转部件旋转时，安装于该旋转部件的发电装置的环形管110也随之作旋转运动而发电，为发光元件201提供电能，由于该发电装置采用一体化设计，即磁体103与线圈101都设置于环形管110，如此，保证了线圈101始终垂直的切割磁体103的磁力线，即无论旋转部件向左转向或是向右转向都不影响发电装置的发电，使得供给发光元件201的电能稳定，并且结构简单、安装与拆卸方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种发电装置，其特征在于，包括环形管、线圈、磁体，所述环形管具有闭合的环形通道，所述线圈绕设于所述环形管的外壁，所述磁体收容于所述环形管的所述环形通道内，且沿所述环形通道可移动。

2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述磁体包括至少两个，至少两个所述磁体依次排列于所述环形通道内，且相邻的两个所述磁体彼此朝向的端部极性相同。

3.根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括隔离件，至少两个所述磁体组成磁体组，所述隔离件收容于所述环形通道内，且设置于位于所述磁体组首尾的两个所述磁体之间。

4.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述环形通道内壁涂覆设有润滑层。

5.根据权利要求1-4任一项所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括电路板及蓄能装置，所述电路板包括整流电路及稳压电路，所述蓄能组件包括蓄电池及控制电路，所述线圈、所述整流电路、所述稳压电路、所述蓄电池及所述控制电路依次电连接，形成一充电回路。

6.根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括电器盒，所述电器盒设置于所述环形管的外壁，所述线圈及所述电路板均收容于电器盒内。

7.根据权利要求6所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括装饰壳，所述装饰壳设置于所述环形管外壁，且与所述电器盒形成包覆于所述环形管外壁的围裹。

8.根据权利要求7所述的发电装置，其特征在于，所示装饰壳与所示电器盒的位于所示环形管的环形平面的一侧设置有安装面，所述安装面设置有粘接层。

9.一种灯具，其特征在于，包括发光元件及权利要求1-8任一项所述的发电装置，所述发光元件电连接于所述线圈，或者所述发光元件电连接于所述电路板，或者所述发光元件电连接于所述控制电路。

10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述发光元件为LED灯带。