CN204323580U - 一种多功能自行车水壶架 - Google Patents

Abstract

一种多功能自行车水壶架，涉及自行车配件。设有弹性隔热塑料、半导体制冷制热芯片、控制电路、微型发电装置、机械转动同步轮、三状态切换开关、电源指示灯、制冷指示灯、制热指示灯、温度调节旋钮、可充电锂电池；半导体制冷制热芯片通过硅胶粘在弹性隔热塑料的底部；控制电路设有温度传感器、单片机和稳压电源；控制电路安装在半导体制冷制热芯片的下部；微型发电装置安装在自行车后轮轮轴横杆处，机械转动同步轮通过同步带与微型发电装置连接；温度调节旋钮位于三状态切换开关和三个指示灯之间；稳压电源的输出端接单片机的电源输入端；可充电锂电池的输出端接稳压电源，可充电锂电池的充电输入端接微型发电装置的输出端。

Description

一种多功能自行车水壶架

技术领域

本实用新型涉及自行车配件，尤其是涉及用于自行车上，具有对放在水壶架上的饮水瓶进行制冷或制热功能的一种多功能自行车水壶架。

背景技术

目前，随着生活水平的提高，人们对于自行车的款式、舒适性和人性化的要求越来越高，目前市场上大部分的自行车生产商都将大部分的精力投入到自行车的款式和舒适性上，却忽略了那些较为不起眼的细节的人性化改进上，水壶架就是其中之一。

几乎所有与自行车水壶架相关的专利都是围绕水壶架的结构设计和外观设计来深入改进的，而将水壶架在其现有的放置饮水瓶功能的基础上提升到可以与用户智能互动，且能够根据用户的需求来对饮水瓶制冷制热保温的水壶架并未见有相关专利申请。

中国专利200920161843.4指出一种具有发光功能的水壶架，该水壶架除了可以让水壶架具有承载水壶的基本功能外，还可以增加水壶架的实用性，例如可以提高安装水壶架的车体在夜间行驶时的安全性，这个改进的水壶架挺好的，但是仍存在一些问题：1、用水壶架发光亮度很小，且位于自行车的脚踏板处而不是前方，对于夜里骑车帮助不是很大；2、该水壶架不能实现对饮水瓶的制冷制热功能，无法实现实时根据用户的需要对饮水瓶中的饮料恒温保护。

发明内容

本实用新型的目的在于提供可利用自行车后轮转动发电供给制冷制热装置，从而实现给水壶架上的饮水瓶制冷制热，美观、简洁、便捷的一种多功能自行车水壶架。

本实用新型设有弹性隔热塑料、半导体制冷制热芯片、控制电路、微型发电装置、机械转动同步轮、三状态切换开关、电源指示灯、制冷指示灯、制热指示灯、温度调节旋钮、可充电锂电池；

弹性隔热塑料固定在自行车车架的前沿斜杆上，弹性隔热塑料用于固定要制冷或制热的饮水瓶；半导体制冷制热芯片通过硅胶粘在弹性隔热塑料的底部；控制电路设有温度传感器、单片机和稳压电源；控制电路安装在半导体制冷制热芯片的下部；微型发电装置安装在自行车后轮轮轴横杆处，微型发电装置内部装有电磁感应线圈和整流电路，微型发电装置的输出端通过导线接控制电路的充电输入端口；机械转动同步轮装在自行车的后轮轮轴上，与轮轴呈同心圆结构，机械转动同步轮通过同步带与微型发电装置连接，用于将后轮转动的速度传递到微型发电装置上用于发电；三状态切换开关安装在控制电路下方面板上；电源指示灯装在控制电路下方面板上；制冷指示灯安装在电源指示灯下方；制热指示灯装在制冷指示灯的下方；温度调节旋钮装在控制电路下方面板的中间位置，温度调节旋钮位于三状态切换开关和三个指示灯之间；温度传感器贴在半导体制冷制热芯片的表面，通过硅胶固定，温度传感器输出信号线接到单片机的A/D管脚；单片机装在控制电路安装盒内；稳压电源的输入端接可充电锂电池，稳压电源的输出端接单片机的电源输入端；可充电锂电池的输出端接稳压电源，可充电锂电池的充电输入端接微型发电装置的输出端。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、将微型制冷制热技术应用于自行车水壶架上，提供了一种更为人性化的自行车饮水方案；

2、该可制冷制热的水壶架的发电模式是采用人工充电方式，一旦用户踩动自行车，就有一小部分机械能通过微型发电装置转换成电能给锂电池充电，直至充满电，同时直接提供电能给电路部分用于制冷制热，这样实现了无污染，环保的能源利用；

3、该水壶架可以提供制冷制热模式，方便用户在夏天选择制冷，这样在骑自行车的同时也能够享受到清凉的饮料，在冬天时可以享受到温热的饮料；

4、采用弹性隔热塑料来承装饮水瓶，这样可以尽可能的避免饮水瓶中的热量流失，当然，如果对于饮水瓶中的饮料很烫，可以打开制冷模式，及时的将饮水瓶的温度降下来；

5、该水壶架体积小，结构紧凑，可以很方便的安装在车架上，且不会给用户骑车带来不便；

6、具备全自动充电模式，通过硬件电路实现一旦自行车转动后，可以根据锂电池的状态进行充电，充满电自动断开。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的在自行车上安装图；

图3为本实用新型实施例的工作流程图。

具体实施方式

参见图1～3，本实用新型实施例设有弹性隔热塑料1、半导体制冷制热芯片2、控制电路3、微型发电装置4、机械转动同步轮5、三状态切换开关6、电源指示灯7、制冷指示灯8、制热指示灯9、温度调节旋钮10、可充电锂电池14。

弹性隔热塑料1固定在自行车车架的前沿斜杆上，弹性隔热塑料1用于固定要制冷或制热的饮水瓶；半导体制冷制热芯片2通过硅胶粘在弹性隔热塑料1的底部；控制电路3设有温度传感器11、单片机12和稳压电源13；控制电路3安装在半导体制冷制热芯片2的下部；微型发电装置4安装在自行车后轮轮轴横杆处，微型发电装置4内部装有电磁感应线圈和整流电路，微型发电装置4的输出端通过导线接控制电路3的充电输入端口；机械转动同步轮5装在自行车的后轮轮轴上，与轮轴呈同心圆结构，机械转动同步轮5通过同步带与微型发电装置4连接，用于将后轮转动的速度传递到微型发电装置4上用于发电；三状态切换开关6安装在控制电路3下方面板上；电源指示灯7装在控制电路3下方面板上；制冷指示灯8安装在电源指示灯下方；制热指示灯9装在制冷指示灯8的下方；温度调节旋钮10装在控制电路3下方面板的中间位置，温度调节旋钮10位于三状态切换开关6和三个指示灯之间；温度传感器11贴在半导体制冷制热芯片2的表面，通过硅胶固定，温度传感器11输出信号线接到单片机12的A/D管脚；单片机12装在控制电路3安装盒内；稳压电源13的输入端接可充电锂电池14，稳压电源13的输出端接单片机12的电源输入端；可充电锂电池14的输出端接稳压电源13，可充电锂电池14的充电输入端接微型发电装置4的输出端。

所述弹性隔热塑料1安装在自行车的斜杠上，用于隔绝外界和半导体制冷制热芯片2产生的热量，起保温的效果，尽可能使产生的制冷或制热能力不会很快被散发到空气中。

所述半导体制冷制热芯片2可通过导热硅胶贴在弹性隔热塑料1的底部，是整个装置的核心部分，主要是接受控制电路3加载在两端的电流，然后在其两侧一面制冷，另一面制热，后通过套热硅胶，将热量传递到弹性隔热塑料1中，用于对饮水瓶进行制冷或制热。

所述控制电路3设有温度传感器11、单片机12、可充电锂电池14，整体的主要功能是接收三态切换开关6的制冷制热模式控制指令，然后接收温度调节旋钮10的设定温度，然后将对应的信号指示显示在指示灯上。温度传感器11是采集弹性隔热塑料1内的温度值，实现了闭环的控制模式，这样就能实现整体的制冷制热和保温的功能。

所述微型发电装置4安装在自行车后轮横轴的车架上，用于接收机械转动同步轮5传递回来的机械转动速度，然后带动内部的电磁感应模块来产生一定电压值的交流电，然后其通过整流模块然后滤波，输出12V左右的直流电压值，此时输出的电压值纹波相对比较大。

所述机械转动同步轮5安装在自行车后轮的轮轴处，其与自行车后轮同轴心且相对固定，具备同样的角速度，随着后轮的转动后，可以通过同步带将该速度传递到微型发电装置4中进行发电。

所述三状态切换开关6安装在控制电路3下方的控制面板上，这是由一个三态的拨动开关组成的，主要是用于对制冷模式、制热模式、关闭模式这三种模式的切换功能，当需要制冷时，将开关直接拨到左边位置，当需要制热时，将开关拨到右边位置，当需要关闭时，将开关拨到中间位置，此时电路断路，装置不工作。

所述电源指示灯7安装在控制电路3下方控制面板的右边位置，主要是用于指示整个电路的工作与否，当电路在工作是，电源指示灯7点亮，当电路不工作时，电源指示灯7熄灭。

所述制冷指示灯8安装在电源指示灯7的下方，其由红色和绿色双色LED组成，当三状态切换开关6切换到制冷模式时，制冷指示灯8显示绿色，当制冷的温度达到了温度调节旋钮10设定的温度时，制冷指示灯8显示红色，这样说明制冷已完成，可以饮用。

所述制热指示灯9安装在制冷指示灯8的下方，其由红色和绿色双色LED组成，当三状态切换开关6切换到制热模式时，制热指示灯9显示绿色，当制热的温度达到了温度调节旋钮10设定的温度时，制热指示灯9显示红色，这样说明制热已完成，可以饮用。

所述温度调节旋钮10安装在控制电路3下方控制面板上的中间，用于设定调节需要制冷或制热的温度值，旋钮上有一个短横杠，只要这个横杠对着的温度刻度值就是要设定的温度。

所述温度传感器11通过导热硅胶紧贴在弹性隔热塑料1的底部，用于获取当前饮水瓶的温度值，后将采集的信号接到单片机12的A/D口，供单片机12进行温度判断和驱动控制。

所述单片机12是整个控制电路的核心，用于接收外部按键和传感器输入的信号，并且输出指示灯信号和制冷制热驱动信号。

所述5伏稳压电源13由可调线性稳压芯片LM2576及其外围电路组成，主要是用于提供5伏3A的电源给单片机12及其驱动模块。

所述可充电锂电池14是整个电路的供电核心，其接受微型发电装置4输送的充电电源，输出12V的电压给5伏稳压电源13进行转电压变换，从而达到给整个电路系统供电的目的。

使用时，用户将装有饮料的饮水瓶插入弹性隔热塑料1中；拨动三状态切换开关6，若要制冷，则拨动开关至左端；若要制热，则拨动开关至右端；若不启动制冷制热功能，只是当做普通水壶架来用的话，则将拨片拨到中间处，这样电路处于不工作状态，该水壶架完全起到最基本的支撑水壶的功能。

当用户启动制冷或制热模式后，电路开始工作，可充电锂电池14输出电流供给5伏稳压电源13，该稳压电源经电压转换后输出5V的电压，供给单片机12等其他电路模块使用，此时电源指示灯7亮。单片机12工作后，检测三状态切换开关6的输入模式，同时在I/O管脚输出高低电平来控制制冷指示灯8和制热指示灯9的亮灭状态，若是制冷模式，则启动制冷程序和点亮制冷指示灯8；若是制热模式，则启动制热程序和点亮制热指示灯9。后单片机读取温度调节旋钮10设定的温度值到程序中进行温度控制，通过采集温度传感器11的信号值来分析当前饮水瓶的温度与设定的温度值的差值，若低于设定的温度值，则驱动半导体制冷制热芯片2加热，达到设定的温度值就停止；若高于设定的温度值，则驱动半导体制冷制热芯片2制冷，达到设定的温度值就停止。

用户踩动自行车，自行车后轮旋转后，带动机械转动同步轮5，同时通过与微型发电装置4相连的同步带来带动微型发电装置4发电，该装置发电后内部经过整流滤波后输出12V的电压给可充电锂电池14充电，这样可充电锂电池14实际上为一电源能量的存放处，一旦自行车启动后，就能自动的给可充电锂电池14充电，直到该电池充满电。

当用户没有使用自行车时，即自行车后轮没有转动的话，则单片机12能自动的关闭制冷制热功能，直到自行车后轮转动后，就接受各个输入量来控制饮水瓶的温度，达到用户设定的效果，这样可以避免用户停车后忘了将三状态切换开关6拨到关闭档，从而将电池的电量耗尽，且工作后的饮水瓶用户并没有使用，造成能量的浪费。

Claims (3)

1.一种多功能自行车水壶架，其特征在于设有弹性隔热塑料、半导体制冷制热芯片、控制电路、微型发电装置、机械转动同步轮、三状态切换开关、电源指示灯、制冷指示灯、制热指示灯、温度调节旋钮、可充电锂电池；

弹性隔热塑料固定在自行车车架的前沿斜杆上，弹性隔热塑料用于固定要制冷或制热的饮水瓶；半导体制冷制热芯片通过硅胶粘在弹性隔热塑料的底部；控制电路设有温度传感器、单片机和稳压电源；控制电路安装在半导体制冷制热芯片的下部；微型发电装置安装在自行车后轮轮轴横杆处，微型发电装置内部装有电磁感应线圈和整流电路，微型发电装置的输出端通过导线接控制电路的充电输入端口；机械转动同步轮装在自行车的后轮轮轴上，与轮轴呈同心圆结构，机械转动同步轮通过同步带与微型发电装置连接，用于将后轮转动的速度传递到微型发电装置上用于发电；三状态切换开关安装在控制电路下方面板上；电源指示灯装在控制电路下方面板上；制冷指示灯安装在电源指示灯下方；制热指示灯装在制冷指示灯的下方；温度调节旋钮装在控制电路下方面板的中间位置，温度调节旋钮位于三状态切换开关和三个指示灯之间；温度传感器贴在半导体制冷制热芯片的表面，通过硅胶固定，温度传感器输出信号线接到单片机的A/D管脚；单片机装在控制电路安装盒内；稳压电源的输入端接可充电锂电池，稳压电源的输出端接单片机的电源输入端；可充电锂电池的输出端接稳压电源，可充电锂电池的充电输入端接微型发电装置的输出端。

2.如权利要求1所述一种多功能自行车水壶架，其特征在于所述稳压电源采用5V稳压电源。

3.如权利要求1所述一种多功能自行车水壶架，其特征在于所述温度传感器通过导热硅胶紧贴在弹性隔热塑料的底部。