CN201739790U

CN201739790U - 便携式照明装置

Info

Publication number: CN201739790U
Application number: CN2010202571175U
Authority: CN
Inventors: 雷海东; 王知权; 高婷
Original assignee: Jianghan University
Current assignee: Jianghan University
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-07-14

Abstract

本实用新型公开了一种便携式照明装置，其包括充电单元、蓄电单元和照明单元。所述充电单元包括手动充电机构，所述手动充电机构包括一端设有齿条的把手、驱动齿轮、设于所述把手的齿条和所述驱动齿轮之间的传动齿轮、与所述驱动齿轮同轴设置的磁极轮、以及与所述把手相抵的复位弹簧。所述驱动齿轮外围设有与其活动连接的销子，所述磁极轮内侧设有与所述销子相配合的卡齿，所述磁极轮上安装有至少两块弧形磁铁，所述磁铁之间设有线圈，所述线圈的平面与所述磁铁间的磁感线呈一定角度，所述线圈两端与所述蓄电单元电连接。该便携式照明装置可以手动将机械能转换为照明用电能，方便实用、节能环保。

Description

便携式照明装置

技术领域

本实用新型涉及照明装置，尤其涉及一种便携式照明装置。

背景技术

全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现尤为突出，节能和环保是实现社会经济稳定可持续高速发展所急需解决的首要问题。每年照明电能的损耗约占全部电能损耗的12％～15％，作为能源的消耗大户，必须尽快寻找可以替代传统能源的新一代节能环保能源。

由于干电池容易对环境造成污染，现有的便携式照明装置大多为可循环利用的充电式照明装置，其充电方式通常为交流电充电、太阳能充电等。便携式照明装置多在户外使用，若其采用交流电充电，很难保证在照明装置的电量用尽时可以找到电源为其充电，如在户外、矿洞或其它没有电源接口的地方长时间使用照明装置的情况。采用太阳能充电极大改善了这种情况，但是，太阳能充电受天气环境的制约非常严重，在阴天、晚上或光线暗的情况下，充电就变得十分困难。因此，亟待提供一种改进的便携式照明装置以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种可手动充电的便携式照明装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便携式照明装置，其包括充电单元、蓄电单元和照明单元。所述充电单元包括手动充电机构，所述手动充电机构包括一端设有齿条的把手、驱动齿轮、设于所述把手的齿条和所述驱动齿轮之间的传动齿轮、与所述驱动齿轮同轴设置的磁极轮、以及与所述把手相抵的复位弹簧。所述驱动齿轮外围设有与其活动连接的销子，所述磁极轮内侧设有与所述销子相配合的卡齿，所述磁极轮上安装有至少两块弧形磁铁，所述磁铁之间设有线圈，所述线圈的平面与所述磁铁间的磁感线呈一定角度，所述线圈两端与所述蓄电单元电连接。

与现有技术相比，本实用新型的便携式照明装置通过按压把手即可驱动所述磁极轮转动，设置在所述磁极轮上的磁铁随之转动，在这种情况下，线圈切割磁感线，在线圈两端产生交变电动势，利用其为蓄电单元提供电能，消除了环境因素的影响，使用者可以根据需要随时随地手动充电，将机械能转化为电能存储到蓄电单元，方便实用且节能环保。并且，当驱动齿轮转动时，其两侧的销子由于离心力的作用向外打出，卡住磁极轮内侧的卡齿，带动磁极轮转动，而当驱动齿轮停止转动或反向转动时，销子会脱离磁极轮，磁极轮由于惯性会继续旋转，从而可以更充分地把机械能转换为电能，进一步提高充电效率。

作为本实用新型的优选实施例，所述传动齿轮包括与所述把手的齿条啮合的小齿轮、与所述小齿轮固定在同一中心轴上的大齿轮，所述小齿轮和大齿轮具有一定比例的齿数和半径，所述大齿轮与所述驱动齿轮啮合。由于小齿轮和大齿轮同轴固定，所以当其旋转时具有相同的角速度，又因为所述小齿轮和大齿轮具有一定比例的齿数和半径，当小齿轮在把手的带动下转动时，大齿轮随之转动，由大齿轮带动的驱动齿轮即可实现加速变速，使得线圈可以更快速地切割磁感线，从而获得较大的感应电动势。

优选地，所述线圈的平面与所述磁铁间的磁感线垂直，以使线圈两端产生较大的感应电动势。

优选地，所述蓄电单元包括充电电池和与所述充电电池并联的电容，以得到较为稳定的正电信号。

可选地，所述充电单元还包括太阳能光电板，所述太阳能光电板与所述蓄电单元电连接。较佳地，所述太阳能光电板为可折叠式太阳能光电板，在需要时，将折叠式太阳能光电板打开，增大采光面积，提高太阳光能的使用率，在不需要时，将其折叠，可以保护光电板的安全。

可选地，所述充电单元还包括USB接口，所述USB接口与所述蓄电单元电连接，采用USB借口充电方便快捷。

优选地，所述照明单元为LED阵列，LED阵列输出功率大，很大程度上提高了电能的使用率。

优选地，所述磁极轮上安装有两块半圆形磁铁，两块所述半圆形磁铁构成磁极环且其内侧具有相反的极性，以使线圈可以切割更多的磁感线，产生更大的电动势。

较佳地，所述线圈内设置有软铁，软铁的作用是导磁，使穿过线圈的磁通量更大，磁极轮旋转时可以切割更多的磁感线。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型便携式照明装置的原理图。

图2为图1所示便携式照明装置的手动驱动组件的结构示意图。

图3为图1所示便携式照明装置的磁电转换组件的结构示意图。

图4a-4b为图1所示便携式照明装置的太阳能光电板的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本实用新型提供了一种可以手动充电的便携式照明装置。

下面将结合附图详细阐述本实用新型实施例的技术方案。如图1所示，本实施例的便携式照明装置包括充电单元、蓄电单元4和照明单元5，其中，所述充电单元包括手动充电机构1、太阳能光电板2和USB接口3。

如图2-3所示，所述手动充电机构1包括一端设有齿条11a的把手11、驱动齿轮13、设于所述把手11的齿条11a和所述驱动齿轮13之间的传动齿轮12、与所述驱动齿轮13同轴设置的磁极轮14、以及与所述把手相抵的复位弹簧(图未示)。本实施例的把手11为L型，其一侧边的内侧设有齿条11a，设有齿条11a的一端为活动端。所述驱动齿轮13外围设有与其活动连接的销子15，所述磁极轮14内侧设有与所述销子15相配合的卡齿14a。图2中的弧形双线代表齿。所述磁极轮14上安装有至少两块弧形磁铁16，所述磁铁16之间设有线圈17，所述线圈17的平面与所述磁铁16间的磁感线呈一定角度，所述线圈17两端与所述蓄电单元4电连接。进一步地，所述传动齿轮12可以包括与所述把手11的齿条11a啮合的小齿轮12a、与所述小齿轮12a固定在同一中心轴上的大齿轮12b，所述小齿轮12a和大齿轮12b具有一定比例的齿数和半径，所述大齿轮12b与所述驱动齿轮13啮合。所述磁铁16最好为两块半圆形磁铁16a、16b，这两块半圆形磁铁16a、16b构成磁极环，其中磁铁16a的内侧为N极、外侧为S极，磁铁16b的内侧为S极、外侧为N极，如图4所示。当然，在保证线圈17的平面与磁铁16间的磁感线呈角度的情况下，也可以调换其极性。所述所述线圈17的平面最好与所述磁铁16间的磁感线垂直，这样，当磁铁16随磁极轮14转动时，线圈17可以切割更多的磁感线，从而在线圈17两端产生较大的感应电动势。如图3所示，所述线圈17内设置有软铁18，软铁18的作用是导磁，使穿过线圈17的磁通量更大，磁极轮14旋转时可以切割更多的磁感线。

当使用者按压把手11时，把手11以图2中的O点为支点向下运动，把手11上的齿条11a带动传动齿轮12的小齿轮12a逆时针转动，与之同轴固定的大齿轮12b随之转动，由于所述小齿轮12a和大齿轮12b具有一定比例的齿数和半径，假设为n倍，则由所述大齿轮12b带动的驱动齿轮13可以获得n倍线速度的加速顺时针转动，从而实现了加速变速过程。驱动齿轮13顺时针转动时，其外侧的销子15由于离心力的作用向外打出，卡住磁极轮14内侧的卡齿14a，带动磁极轮14同向转动。固定在磁极轮14上的磁铁16随着磁极轮14转动，线圈17切割磁感线，在线圈17两端产生交变电动势，以为蓄电单元4提供电能，为其充电。当把手11被压到最低点时停止，传动齿轮12、驱动齿轮13、磁极轮均随之停止转动，此时，销子15脱离磁极轮14，磁极轮14由于惯性会继续旋转，更充分地把机械能转换为电能。同时，把手11在复位弹簧的作用下，逐渐回到原位，在这个过程中，销子15没有卡住磁极轮14的卡齿14a，磁极轮14不受其影响。该过程周而复始，即可以为蓄电单元4充电。

本实施例中的太阳能光电板2为折叠式光电板，在需要时，将折叠式太阳能光电板打开，如图4b所示，增大采光面积，提高太阳光能的使用率，在不需要时，将其折叠，如图4a所示，可以保护光电板的安全。

再次参照图1，作为本实用新型的优选实施例，所述蓄电单元4包括充电电池41和与所述充电电池41并联的电容C1，电容C1充当恒稳器，可以得到较为稳定的正电信号，以解决机械能及光能产电不稳定的问题，将稳定的电能进行蓄存或共给照明单元5照明，最大程度解决了交变电流充电时电路不稳定导致电路抗干扰能力差的问题。所述充电电池41可以为镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、铅蓄电池、铁锂电池等，优选为锂电池，因为其单体电池电压高、能量比大，储存寿命长，高低温性能好。本实施例的照明单元5为LED阵列，由多个LED二极管串并联构成，LED阵列输出功率大，很大程度上提高了电能的使用率并且易于检修。

采用手动充电机构1充电时，其产生的交流电经过二极管D1、D2整流将交变信号转换为单向信号，对充电电池41充电。太阳能光电板2产生的直流电经过电阻R1、二极管D3与充电电池41并联充电。USB接口3充电通过VBUS接口接电压信号，GND端串联电感L2接地，VBUS与电感L1、二极管D4串联再与充电电池41并联，给充电电池41充电，数据端悬空不接。当开关S闭合时，照明单元5发光照明。此电路结构简单，非负载元件少，电路耗能低，其原理为本领域技术人员熟知，在此省略详细描述。需要说明的是，图1中的其它电子元器件的使用并不以此为限，与之类似的变换均属于本实用新型的保护范围。

由于本实施例的便携式照明装置有三种充电方式，所以其可以避免环境因素的影响，使用者可以根据需要选择最便捷的充电方式。需要说明的是，本实用新型的便携式照明装置也可以仅设置手动充电机构1，所述太阳能光电板2和USB接口3为可选部件。

Claims

1.一种便携式照明装置，包括充电单元、蓄电单元和照明单元，其特征在于：所述充电单元包括手动充电机构，所述手动充电机构包括一端设有齿条的把手、驱动齿轮、设于所述把手的齿条和所述驱动齿轮之间的传动齿轮、与所述驱动齿轮同轴设置的磁极轮、以及与所述把手相抵的复位弹簧，所述驱动齿轮外围设有与其活动连接的销子，所述磁极轮内侧设有与所述销子相配合的卡齿，所述磁极轮上安装有至少两块弧形磁铁，所述磁铁之间设有线圈，所述线圈的平面与所述磁铁间的磁感线呈一定角度，所述线圈两端与所述蓄电单元电连接。

2.根据权利要求1所述的便携式照明装置，其特征在于：所述传动齿轮包括与所述把手的齿条啮合的小齿轮、与所述小齿轮固定在同一中心轴上的大齿轮，所述小齿轮和大齿轮具有一定比例的齿数和半径，所述大齿轮与所述驱动齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的便携式照明装置，其特征在于：所述线圈的平面与所述磁铁间的磁感线垂直。

4.根据权利要求1-3任一项所述的便携式照明装置，其特征在于：所述蓄电单元包括充电电池和与所述充电电池并联的电容。

5.根据权利要求4所述的便携式照明装置，其特征在于：所述充电单元还包括太阳能光电板，所述太阳能光电板与所述蓄电单元电连接。

6.根据权利要求5所述的便携式照明装置，其特征在于：所述太阳能光电板为可折叠式太阳能光电板。

7.根据权利要求4所述的便携式照明装置，其特征在于：所述充电单元还包括USB接口，所述USB接口与所述蓄电单元电连接。

8.根据权利要求4所述的便携式照明装置，其特征在于：所述照明单元为LED阵列。

9.根据权利要求4所述的便携式照明装置，其特征在于：所述磁极轮上安装有两块半圆形磁铁，两块所述半圆形磁铁构成磁极环且其内侧具有相反的极性。

10.根据权利要求5所述的便携式照明装置，其特征在于：所述线圈内设置有软铁。