CN204349559U - 一种无摩擦自行车发电系统 - Google Patents

Abstract

一种无摩擦自行车发电系统，包括有自行车轮，自行车轮的内侧设有强磁铁；强磁铁外侧设有线圈；线圈通过二极管整流桥与整流稳压器相连；整流稳压器与移动电源相连；移动电源通过放电电路与用电设备相连；自行车转动，带动线圈切割磁感线产生交流电，交流电经过二极管整流桥转化为直流电，再通过整流稳压器，使电路将电压保持在5V，送至两个移动电源，再通过放电电路，达到可以边充电边放电的作用；具有结构简单、成本低、损耗小和稳定性高的特点。

Description

一种无摩擦自行车发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种自行车发电系统，特别涉及一种无摩擦自行车发电系统。

背景技术

目前国内外自行车发电装置多数是利用小电机转轮和自行车车轮摩擦发电。美国Dezien公司设计的新概念悬浮自行车，其独特的三角框架结构是由HI-MACS固体材料制成，它是一种介于丙烯酸和石质的材料。内置的电池在自行车行驶时可以充电，从脚踏板上采集的能量存储在电池中，之后连接车把USB端口可对手机等设备充电。当自行车行驶时，发电机持续存储能量。但是至少在目前阶段，这款概念车是非常昂贵的。国内一种是采用自行车链条式发电方式，主要通过链条与齿轮之间的摩擦生电，整体的发电效率较高，但是齿轮摩擦生电，会带来一定的阻力，骑行不便，而且长时间骑行，会磨损链条，对自行车不利，并且安装繁琐。另一种是摩擦轮胎发电，只要车轮转动就能发电。但是摩擦发电，对轮胎损耗大；而且必须紧靠轮胎外壁，影响车行速度；且接触面遇水、油、泥等状况会打滑，影响发电的稳定性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型系统提供一种无摩擦自行车发电系统，将强磁铁固定于自行车辐条一圈，利用轴旋转，行驶中磁铁切割线圈产生电流，适应于任何一辆自行车，不会产生阻力，也不会对自行车有磨损；本设计通过自行车转动发电，进而对用电器进行充电，而且可以实现边充电边放电。为了方便骑行者使用，本设计采用两个移动电源进行充电；当一个电源充满时，通过转换开关，使自行车对另外一个电源进行充电，前一个电源就可以进行放电， 达到边充电边放电的目的；具有结构简单、成本低、损耗小和稳定性高的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种无摩擦自行车发电系统，包括有自行车轮，自行车轮的内侧设有强磁铁；强磁铁外侧设有线圈；线圈通过二极管整流桥与整流稳压器相连；整流稳压器与移动电源相连；移动电源通过放电电路与用电设备相连。

所述的强磁铁的数量至少有一组。

所述的强磁铁设置在环形钢圈上。

所述的强磁铁在内侧钢圈的圈内侧形成有磁力场。

所述的线圈至少有三组。

所述的移动电源包括有蓄电池a、蓄电池b；蓄电池a、蓄电池b经过切换开关与USB接口相连；USB接口与用电设备相连。

本实用新型具有以下优点：

1)发电装置方面，采用无摩擦线圈切割磁感线装置，将强磁铁固定于辐条一圈，利用轴旋转，行驶中磁铁切割线圈产生电流。

2)具有良好的移植性。适应于任何一辆自行车，将具有强磁铁的铁圈加固到自行车辐条一侧，既不会产生较大的阻力，也不会对自行车产生磨损。

3)充分利用现有技术设计充放电模块，降低风险。选择小米移动电源进行充放电，小米移动电源采用了美国德州仪器的最新USB智能控制芯片和充放电芯片，具有多重保护功能，如温度保护，短路保护，输入过压保护，输入防反保护等，这样既降低风险、简化设计电路，又实用、便捷；

采用本实用新型可实现为移动电源进行充电，进而对用电器进行充电的目的。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。

图2为本实用新型移动电源的切换原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1、2，一种无摩擦自行车发电系统，包括有自行车轮1，自行车轮1的内侧设有强磁铁2；强磁铁2外侧设有线圈5；线圈5通过二极管整流桥与整流稳压器6相连；整流稳压器6与移动电源7相连；移动电源7通过放电电路8与用电设备9相连。

所述的强磁铁2的数量至少有1组。

所述的强磁铁2设置在环形钢圈3上。

所述的强磁铁2在内侧钢圈3的圈内侧形成有磁力场4。

所述的整流稳压器6的数量有三组。

所述的移动电源7包括有蓄电池a、蓄电池b；蓄电池a、蓄电池b经过切换开关与USB接口相连；USB接口与用电设备相连。

本实用新型根据法拉第电磁感应现象，闭合线圈切割磁感线，在线圈上产生电流，再通过一系列的模块整合，就可以供电使用。本设计采用三个线圈共同切割磁感线，以保证能够达到需要的电流值。

从线圈上引出两根铜线，接在二极管整流桥上，使产生的交流电流通过整流桥转换为直流。本设计安装三个线圈，分别连接在三个二极管整流桥上，然后再让二极管整流桥整出的直流电串联起来，再与整流稳压器连接。因为线圈切割磁感应线的速度大小和方向都是随时间做周期性变化，所以电流也是随时间做周期性的变化(就是交流电)。虽然线圈是做匀速转动，但是线圈切割磁感应线的速度(和磁感应线的方向垂直的速度)是变化的，所以产生可用的直流电就需要使用二极管整流桥，来使交流电转化为直流电。

通过二极管整流桥后的直流电行稳压。因为人骑车的速度不一定是匀速的， 所以通过二极管整流桥后的电压不稳定，不能直接供移动电源使用，因此必须经过稳压，达到需要的电压值后才可以往移动电源中充电，进而供用电器使用。

参见图2，为切换移动电源电路图。为了降低对电子元器件的损坏，提高系统的使用寿命。本设计运用两个移动电源，一个用于充电，一个用于放电供用电器使用，保证在骑行和休息中都能用电。在一个电源充满电后，通过手动开关转换，让另一个电源充电，此时第一个电源就可以进行放电，达到边充电、边放电的功能。

本实用新型的工作原理是：自行车转动，带动线圈切割磁感线产生交流电，交流电经过二极管整流桥转化为直流电，再通过整流稳压器，使电路将电压保持在5V(为移动电源充电所需电压)，连接至两个移动电源，再通过放电电路，达到可以边充电边放电的作用，最终为用电器进行充电。

Claims (5)

1.一种无摩擦自行车发电系统，包括有自行车轮(1)，其特征在于，自行车轮(1)的内侧设有强磁铁(2)；强磁铁(2)外侧设有线圈(5)；线圈(5)通过二极管整流桥与整流稳压器(6)相连；整流稳压器(6)与移动电源(7)相连；移动电源(7)通过放电电路(8)与用电设备(9)相连。

2.根据权利要求1所述的一种无摩擦自行车发电系统，其特征在于，所述的强磁铁(2)的数量至少有一组。

3.根据权利要求1或2所述的一种无摩擦自行车发电系统，其特征在于，所述的强磁铁(2)设置在环形钢圈(3)上。

4.根据权利要求1所述的一种无摩擦自行车发电系统，其特征在于，所述的线圈(5)至少有三组。

5.根据权利要求1所述的一种无摩擦自行车发电系统，其特征在于，所述的移动电源(7)包括有蓄电池a、蓄电池b；蓄电池a、蓄电池b经过切换开关与USB接口相连；USB接口与用电设备相连。