CN110916308A - 一种可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，伞面上设有风光互补系统和自烘干设备，伞柄内安装有自发电模块、整流滤波模块和锂电池，伞柄的侧部设有控制开关和USB充电接口，伞柄的底座设有LED照明灯；自烘干设备包括PTC加热器，风光互补系统包括若干薄膜太阳能电池以及设于伞面顶部的垂直风力发电机；自发电模块、薄膜太阳能电池和垂直风力发电机分别与整流滤波模块电连接，整流滤波模块、PTC加热器、LED照明灯和USB充电接口分别与锂电池电连接。本发明通过风光互补发电以及自发电产生的电能用于LED灯的照明、USB手机充电接口和伞面烘干，为行人提供照明，解决了户外手机充电不便以及伞面残留水分过多的问题。

Description

一种可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞
技术领域
本发明涉及多功能伞领域，特别涉及到一种带有风光互补发电系统、自发电系统、LED照明灯、USB充电接口以及自烘干功能的晴雨两用伞。
背景技术
目前大多数伞的功能太过单一，仅可以遮阳避雨。少数的伞柄内安装电池，但其本身无发电功能，必须借助外部电力或者更换电池来供电，使用不便且不环保。一旦遇到电池没电的情况，所有功能都会失效，给用户带来极大的不便。
户外手机没电会给用户造成极大的不便，特别是需要手机导航时，手机耗电速度快，更需要随时可以充电，而现有伞无法提供手机充电功能。当夜晚道路昏暗以及雨雪恶劣天气下道路积水时，行人需要灯光照明，此时一手拿手电筒一手拿雨伞很不方便。夜晚以及雨雪天气时，机动车司机视线模糊，行人过马路时危险性高。
此外，人们雨天进入室内时，伞面的雨水通常会打湿地面，而且拿着湿漉漉的雨伞做任何事情都很不方便。雨水也有可能渗入发电系统和用电负荷，造成电路短路，缩短伞的使用寿命，给正常使用造成了很大影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，包括伞面和伞柄，所述伞面上设有风光互补系统和自烘干设备，所述伞柄内安装有自发电模块、整流滤波模块和锂电池，伞柄的侧部设有控制开关和USB充电接口，伞柄的底座设有LED照明灯；
所述自烘干设备包括PTC加热器，所述风光互补系统包括薄膜太阳能电池和垂直风力发电机，若干块薄膜太阳能电池均匀敷设于伞面上，伞柄的顶部伸出伞面且在其伸出端上固定安装有垂直风力发电机；
所述自发电模块、薄膜太阳能电池和垂直风力发电机分别与整流滤波模块电连接，整流滤波模块用于将交流电转化为稳定的直流电，整流滤波模块、PTC加热器、LED照明灯和USB充电接口分别与锂电池电连接。
进一步的，所述自发电模块包括壳体、连接弹簧、闭合线圈和条形磁铁，壳体固定于伞柄内且与伞柄的内腔相连通，连接弹簧、闭合线圈和条形磁铁均设于壳体内，条形磁铁的上下两端分别通过一个连接弹簧与壳体的内壁固定相连，闭合线圈套设于条形磁铁上，闭合线圈引出的导线与整流滤波模块相连。
进一步的，所述控制开关包括用于控制PTC加热器的第一开关以及用于控制LED照明灯的第二开关，第一开关和第二开关均安装于伞柄下部的外侧壁上。
进一步的，所述薄膜太阳能电池的正负极输出端通过第一连接导线先与整流滤波模块相连，再通过第二连接导线与锂电池相连，薄膜太阳能电池用于将太阳能转化的电池储存于锂电池中。
进一步的，所述垂直风力发电机通过第三连接导线先与整流滤波模块相连，将交流电转为稳定直流电后再通过第四连接导线与锂电池相连，垂直风力发电机用于将风能转化的电能储存在锂电池中。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明集合了自烘干晴雨两用伞、LED照明灯以及手机充电宝的功能，提高了行人恶劣天气以及夜晚出行的安全性，随时随地为手机充电，保障了手机户外的续航能力，自烘干功能消除了湿漉漉的雨伞给人们带来的不便，并延长多功能伞的使用寿命。并利用风光互补发电系统将电力供给负载使用，保证了晴天雨天，白天夜晚都可以供电，同时自发电系统可以将打伞时晃动的机械能转化为电能，以备风光互补系统供电不足时的不时之需。本发明集成度高，使用方便，绿色环保，安全可靠，符合市场需求，值得推广。
附图说明
图1为本发明所述的可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞的结构示意图。
图2为本发明所述的伞面的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1和图2，本发明所述的一种可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，包括伞面10和伞柄20。伞面10上设有风光互补系统和自烘干设备。伞柄20内安装有用于电磁感应发电的自发电模块、用于将交流电转为稳定直流电的整流滤波模30块以及储能及放电的锂电池40。伞柄20的侧部设有用于开关负荷的控制开关以及用于USB充电的USB充电接口51。手机充电线可直接通过连接USB充电接口51给手机充电。伞柄20的底座设有用于照明的LED照明灯60，用于在昏暗的环境里照明并起到警示机动车司机的作用。
自烘干设备包括用于自烘干的PTC加热器11，风光互补系统包括用于光伏发电的薄膜太阳能电池12以及用于风力发电的垂直风力发电机13。若干块薄膜太阳能电池12均匀敷设于伞面10上；伞柄20的顶部伸出伞面10且在其伸出端上固定安装有垂直风力发电机13，垂直风力发电机13设于伞面10的顶部。
自发电模块、薄膜太阳能电池12和垂直风力发电机13分别与整流滤波模30块电连接。整流滤波模30块用于将交流电转化为稳定的直流电。整流滤波模30块、PTC加热器11、LED照明灯60和USB充电接口51分别与锂电池40电连接。PTC加热器11也可以直接与锂电池40相连，锂电池40将储存的电能用于PTC加热器11发热，用于烘干伞面10。
自发电模块包括壳体71、连接弹簧72、闭合线圈73和条形磁铁74。壳体71固定于伞柄20内且与伞柄20的内腔相连通。连接弹簧72、闭合线圈73和条形磁铁74均设于壳体71内。条形磁铁74的上下两端分别通过一个连接弹簧72与壳体71的内壁固定相连。闭合线圈73套设于条形磁铁74上，闭合线圈73引出的导线与整流滤波模30块相连，整流滤波模30块再通过导线与锂电池40相连接。
控制开关包括用于控制PTC加热器11启动的第一开关52以及用于控制LED照明灯60的第二开关53。第一开关52和第二开关53均安装于伞柄20下部的外侧壁上。
薄膜太阳能电池12的正负极输出端通过第一连接导线先与整流滤波模30块相连，再通过第二连接导线与锂电池40相连。薄膜太阳能电池12用于将太阳能转化的电池储存于锂电池40中。
垂直风力发电机13通过第三连接导线先与整流滤波模30块相连，将交流电转为稳定直流电后再通过第四连接导线与锂电池40相连。垂直风力发电机13用于将风能转化的电能储存在锂电池40中。
晴天时，薄膜太阳能电池开始工作，将太阳能转化为电能，通过导线先与整流滤波模块相连，再通过导线与锂电池相连，将电能储存在锂电池中；阴雨天气时，垂直风力发电机开始工作，将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能，通过导线先与整流滤波模块相连，将交流电转为稳定直流电后再通过导线与锂电池相连，将电能储存在锂电池中；当风光互补发电系统产生的电能无法维持用电负荷正常运转时，可以晃动伞柄，使条形磁铁在竖直方向上来回移动，产生感应电动势，从而闭合线圈中出现感应电流，得到的交流电通过整流滤波模块为锂电池供电。
三个发电单元均通过整流滤波器将交流电转化为稳定的直流电后再与锂电池相连，用于给锂电池充电；三个用电单元均直接与锂电池相连，将锂电池中存储的电能用于PTC发热体，LED照明灯和USB充电接口的供电。
本发明通过风光互补发电系统，使得伞在任何天气下都可以产生电能为锂电池供电，并利用打伞过程中的晃动，带动发电装置中的条形磁铁在闭合线圈中运动，产生感应电动势来达到自供电的目的。使得伞的功能更加多样化，为人们带去了便利，同时，不需要频繁充电或者更换电池，减少了在户外没电的麻烦，更加节能环保，同时三个供电系统，优势互补，保证了供电的可靠性。将传统的伞加上照明功能，提高了行人夜间出行的安全性，USB充电接口解决了户外手机充电不便的问题，自烘干功能则保证了伞面的干燥，为人们提供清爽干净的同时，也防止了雨水渗入电路，造成设备的损坏。
本发明保留了伞遮阳避雨的基本功能，同时充分利用遮阳时的太阳能和防雨时的风能这两种清洁能源发电，同时搭载自发电技术，在清洁能源供应不足的情况下持续提供电能，以备不时之需。通过风光互补发电以及自发电产生的电能用于LED灯的照明、USB手机充电接口和伞面烘干，为行人提供照明，解决了户外手机充电不便以及伞面残留水分过多的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，包括伞面和伞柄，其特征在于：所述伞面上设有风光互补系统和自烘干设备，所述伞柄内安装有自发电模块、整流滤波模块和锂电池，伞柄的侧部设有控制开关和USB充电接口，伞柄的底座设有LED照明灯；
所述自烘干设备包括PTC加热器，所述风光互补系统包括薄膜太阳能电池和垂直风力发电机，若干块薄膜太阳能电池均匀敷设于伞面上，伞柄的顶部伸出伞面且在其伸出端上固定安装有垂直风力发电机；
所述自发电模块、薄膜太阳能电池和垂直风力发电机分别与整流滤波模块电连接，整流滤波模块用于将交流电转化为稳定的直流电，整流滤波模块、PTC加热器、LED照明灯和USB充电接口分别与锂电池电连接。
2.根据权利要求1所述的可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，其特征在于：所述自发电模块包括壳体、连接弹簧、闭合线圈和条形磁铁，壳体固定于伞柄内且与伞柄的内腔相连通，连接弹簧、闭合线圈和条形磁铁均设于壳体内，条形磁铁的上下两端分别通过一个连接弹簧与壳体的内壁固定相连，闭合线圈套设于条形磁铁上，闭合线圈引出的导线与整流滤波模块相连。
3.根据权利要求1所述的可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，其特征在于：所述控制开关包括用于控制PTC加热器的第一开关以及用于控制LED照明灯的第二开关，第一开关和第二开关均安装于伞柄下部的外侧壁上。
4.根据权利要求1所述的可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，其特征在于：所述薄膜太阳能电池的正负极输出端通过第一连接导线先与整流滤波模块相连，再通过第二连接导线与锂电池相连，薄膜太阳能电池用于将太阳能转化的电池储存于锂电池中。
5.根据权利要求1所述的可自发电的风光互补晴雨两用多功能伞，其特征在于：所述垂直风力发电机通过第三连接导线先与整流滤波模块相连，将交流电转为稳定直流电后再通过第四连接导线与锂电池相连，垂直风力发电机用于将风能转化的电能储存在锂电池中。
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