CN206107417U - 脚踏车剩余电能回收装置及车载照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脚踏车剩余电能回收装置及车载照明装置，属于发电装置领域，利用自行车骑行过程中通过卡子、臂A和臂B带动齿轮A转动，齿轮A又带动齿轮B发电，且只要车轮转动就可以发电，不管是骑行者蹬车，或者自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况，都可以发电。这样在通过骑行者蹬车做功发电外，还回收了自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况下的动能，并将其转化成电能，发出的电能通过蓄电池进行回收储存，随时供应使用。骑行者可以在白天骑行时储蓄下能量，在夜间时使用，即使蓄电池内没有电，在伴随着车轮转动过程中，也可以直接供应车载照明装置工作电源，只是由于发电量有限关系，不能保证照明装置满负荷运行，可能会影响其亮度，但仍可以照明。

Description

脚踏车剩余电能回收装置及车载照明装置

技术领域

本实用新型涉及一种脚踏车剩余电能回收装置及车载照明装置，属于发电装置领域。

背景技术

现在随着养生意识逐渐普及，外出健身的人逐渐增多，而其中选择自行车骑行的人占较大比率；伴随着城市的发展，市内的交通变得逐渐拥堵，学生、上班族等交通高峰期外出人员普遍喜欢选择自行车作为通勤交通工具，既方便，又可以避免交通拥堵；由于正常的八小时工作制，作为上班族的自行车骑行爱好者不得不选用晚上的时间外出骑行；由于涉及到升学的压力，部分学生需要上晚自习，不得不很晚放学回家；随着工作节奏的逐渐加快，很多上班族不得不晚上加班，导致晚上较晚回家；晚上赶路难免会碰到没有路灯覆盖的区域，所以夜间骑行需要使用灯光照明，同时可以使机动车辆及时发现并避让，所以夜间骑行的人往往会在其自行车上安装照明灯，但是现有的车载的照明灯存在如下问题：

(1)车载照明灯一般为可充电的手电筒，但该种手电筒往往无法显示电量。如果在未到达目的地时，手电筒电量耗尽，则会给骑行人员带来安全隐患；

(2)可充电手电筒充电时间较长，会耽误每天的使用；

(3)可充电手电筒要随时注意充电，使用起来非常麻烦。

实用新型内容

本实用新型提供一种脚踏车剩余电能回收装置及车载照明装置，可保证在正常骑行时，照明装置可以随时有电，不需要充电，使用方便。

本实用新型所述的脚踏车剩余电能回收装置，包括外壳，外壳侧壁上设有开口，外壳内设有隔离壁，隔离壁上安装有安装柱，安装柱上设有与脚踏车车轮转轴端部螺纹连接的螺孔，安装柱上通过轴承连接有齿轮A，齿轮A上设有伸出开口的臂A，臂A另一端铰接有臂B，臂B另一端铰接有卡子，臂B通过卡子卡住车轮辐条实现与车轮进行连接，外壳内设有齿轮B，齿轮A与齿轮B啮合，齿轮B驱动外壳内安装的发电组件进行发电，发电组件的输出端连接到蓄电池的电极，蓄电池的正极和负极还连接到电源输出座。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，外壳内设有转轴，发电组件包括轴套和永磁体，齿轮B固定在轴套上，轴套通过轴承B安装在转轴上，永磁体均匀的环绕连接在轴套上，外壳的内侧面上设有与永磁体位置相对应的铁芯，铁芯上包裹有线圈，线圈连接到蓄电池的电极。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，轴套上环绕连接有四层永磁体，且外壳上对应四层永磁体设置了四个铁芯，四个铁芯上的线圈串联，并输出连接到蓄电池。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，蓄电池连接有充电控制装置，充电控制装置包扩电压检测装置、继电器和开关，线圈的输出端通过继电器的两个常开触点连接到蓄电池，蓄电池通过开关连接到电源输出座，蓄电池连接到电压检测装置的检测接点，继电器的线圈一端连接到负极，另一端连接到电压检测装置的控制接点。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，电压检测装置包括电压表和电阻，电压表的电压检测接点并联在电阻两端，电阻两端分别连接到检测接点的正极接点和负极接点，电压表的表盘上设有滑轨，电压表的指针上设有滑块，滑轨与滑块接触，滑块在随指针摆动过程中，始终与滑轨发生相对滑动，滑轨的条数为两条，滑块将其接通，一条滑轨连接到控制接点，另一条滑轨连接到正极接点。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，卡子包括卡座和卡片，卡片和卡座中间部分设有包裹辐条的凹陷，卡片与卡座通过螺丝进行连接，卡座铰接在臂B上。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，电源输出座包括底座，底座底部设有固定在车把上的固定圈，底座顶部设有两个触点，一个触点通过开关连接到蓄电池一极，另一个触点连接到蓄电池另一极，底座两侧设有弧形槽。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，设有与安装柱配合固定的固定片，固定片上设有螺孔。

本发明所述的车载照明装置，包括LED灯，LED灯安装在支撑座上，支撑座侧面向下方延伸形成包裹环，包裹环内设有卡接头，支撑座底部设有两个触点B，两个触点B连接到LED灯的电源端，支撑座通过包裹环套在底座上，且卡接头卡入弧形槽，使支撑座固定安装在底座上，支撑座固定在底座上时，触点与触点B接触通电。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

本实用新型所述的脚踏车剩余电能回收装置及车载照明装置，利用自行车骑行过程中通过卡子、臂A和臂B带动齿轮A转动，齿轮A又带动齿轮B发电，且只要车轮转动就可以发电，不管是骑行者蹬车，或者自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况，都可以发电。这样在通过骑行者蹬车做功发电外，还回收了自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况下的动能，并将其转化成电能，发出的电能通过蓄电池进行回收储存，随时供应使用。骑行者可以在白天骑行时储蓄下能量，在夜间时使用，即使蓄电池内没有电，在伴随着车轮转动过程中，也可以直接供应车载照明装置工作电源，只是由于发电量有限关系，不能保证照明装置满负荷运行，可能会影响其亮度，但仍可以照明。

外壳的结构布置使齿轮A和齿轮B进行了旋转方向转变，在外壳内可以达到最大的空间利用率，可以同时布置四组永磁体和铁芯，并将铁芯上的线圈串联，以保证输出的充电电压足够高，可以使输出电压与蓄电池电压形成压差，保证顺畅的充电；且可以根据发电量需要，调整齿轮A与齿轮B的齿数比，齿轮A的齿数越多时会增加骑行的压力，但是会增大储能效率，根据骑行者的身体素质，选择合适的齿数比进行安装。

设置了充电控制装置，可以通过充电控制装置由骑行者自主的选择开断蓄电池与电源输出座之间线路的开闭状态，并且充电控制装置可以监测蓄电池的电压，在蓄电池充满后，会自动断开蓄电池与线圈，避免持续充电，导致电池被充鼓，有效的保护了电池，提高了电池的使用寿命。

照明装置采用能耗较低的LED灯，并且采用了快速连接的固定方式，使卡接头卡入弧形槽来实现固定连接，在不需要时，可以通过用力上提，使卡接头脱出弧形槽来实现分离，在不安全的地方，可以通过将照明装置取下带走，来防止被盗，非常方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型左视图；

图3为左视图的剖视图；

图4为充电控制装置电气原理图；

图5为电压检测装置结构示意图；

图6为车载照明装置安装示意图；

图7为车载照明装置电气原理图；

图8为卡子结构示意图。

图中：1、外壳；2、臂B；3、臂A；4、卡子；5、安装柱；6、开口；7、螺孔；8、通道；9、正极接点；10、齿轮A；11、永磁体；12、铁芯；13、线圈；14、齿轮B；15、转轴；16、轴套；17、隔离壁；18、轴承；19、继电器；20、蓄电池；21、开关；22、电源输出座；23、电压检测装置；24、电压表；25、滑轨；26、表盘；27、电阻；28、指针；29、滑块；30、LED灯；31、触点B；32、触点；33、底座；34、固定圈；35、卡接头；36、弧形槽；37、包裹环；38、支撑座；39、卡片；40、卡座；41、螺丝；42、负极接点；43、控制接点。

具体实施方式

下面结合附图对脚踏车剩余电能回收装置做进一步描述：

如图1-图4所示，本实用新型所述的脚踏车剩余电能回收装置，包括矩形外壳1，外壳1侧壁上设有圆形的开口6，圆形的开口6的圆心与外壳1的侧壁的中心对应，外壳1内设有隔离壁17，隔离壁17将外壳1内腔间隔成两部分，隔离壁17不完全隔离两部分，在底部留有通道8，隔离壁17上安装有安装柱5；自行车的转轴15安装完成后，两头往往会留出带螺纹部分，安装柱5上设有与自行车车轮转轴15端部螺纹连接的螺孔7，安装柱5通过螺孔7安装在自行车的转轴15上，实现外壳1与自行车转轴15的固定；安装柱5上通过轴承18连接有齿轮A10，齿轮A10上固定连接有伸出开口6的臂A3，臂A3另一端铰接有臂B2，臂B2另一端铰接有卡子4，臂B2通过卡子4卡住车轮辐条，由于每个自行车的辐条位置情况不一，选取一根可靠的辐条，将臂A3和臂B2以及卡子4旋到对应该辐条位置，利用铰接结构，使用卡子4靠近辐条，并将辐条固定，使车轮在转动时，辐条可以带动齿轮A10转动；外壳1内设有齿轮B14，齿轮A10与齿轮B14啮合，齿轮A10转动时可以驱动齿轮B14转动，齿轮B14驱动外壳1内安装的发电组件进行发电，发电组件的输出端连接到蓄电池20的电极，使发电组件为蓄电池20充电，蓄电池20的正极和负极还连接到电源输出座22，使蓄电池20通过电源输出座22向外供电。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，如图3所示，外壳1内设有转轴15，发电组件包括轴套16和永磁体11，齿轮B14固定在轴套16上，轴套16通过轴承B安装在转轴15上，永磁体11均匀的环绕连接在轴套16上，永磁体11以层为一组，每一组永磁体11分别设有两个N极和两个S极，相邻的永磁体11之间极性不同，外壳1的内侧面上设有与永磁体11位置相对应的铁芯12，铁芯12上包裹有线圈13，使永磁体11在旋转起来后，磁场会不断发生变化，线圈13及铁芯12可以不断的切割磁感线，使线圈13上形成电流，从而给蓄电池20充电。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，如图3所示，轴套16上环绕连接有四层永磁体11，且外壳1上对应四层永磁体11设置了四个铁芯12，四个铁芯12上的线圈13串联，并输出连接到蓄电池20。使用了四层永磁体11，并对应设置了四个铁芯12，将四个铁芯12的线圈13进行串联，可以有效保证对蓄电池20的充电电压的强度。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，如图4和图5所示，蓄电池20连接有充电控制装置，充电控制装置包扩电压检测装置23、继电器19和开关21，线圈13的输出端通过继电器19的两个常开触点连接到蓄电池20，使继电器19可以控制蓄电池20与线圈13之间的通路断开或连接；蓄电池20通过开关21连接到电源输出座22，蓄电池20连接到电压检测装置23的检测接点，继电器19的线圈13一端连接到负极，另一端连接到电压检测装置23的控制接点43，电压检测装置23包括电压表24和电阻27，电压表24的电压检测接点并联在电阻27两端，电阻27两端分别连接到检测接点的正极接点9和负极接点42，电压表24的表盘26上设有滑轨25，电压表24的指针28上设有滑块29，滑轨25与滑块29接触，滑块29在随指针28摆动过程中，始终与滑轨25发生相对滑动，滑轨25的条数为两条，滑块29将其接通，一条滑轨25连接到控制接点43，另一条滑轨25连接到正极接点9。电压表24实时检测蓄电池20的电压，随着电线圈13不断产生电流，并为蓄电池20充电，蓄电池20的电压会逐渐增高，直至达到其额定电压，弧形的滑轨25的末端就位于蓄电池20额定电压值的较小端一侧，再没充满电时，电压表24的指针28带动滑块29始终沿着滑轨25运动，但滑块29与滑轨25是始终接触的，此时继电器19的线圈13与蓄电池20形成回路，继电器19的控制线圈13的得电，继电器19的常开触点始终闭合，使线圈13与蓄电池20连通；当蓄电池20充满电后，由于滑轨25达不到额定电压的刻度，电压表24的指针28会使滑块29与滑轨25分离，继电器19的控制线圈失电，继电器19常开触点断开，线圈13与蓄电池20指尖的通路断开，充电停止，实现了对蓄电池20充电与停止充电的管理，避免电池损坏。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，如图8所示，卡子4包括卡座40和卡片39，卡片39和卡座40中间部分设有包裹辐条的凹陷，卡片39与卡座40上均设有螺孔7，通过螺丝41旋进螺孔7将卡片39与卡座40进行连接。安装时，松开螺丝41，将卡片39取下，使卡片39和卡座40的凹陷包裹住辐条，然后使用螺丝41旋进，实现固定。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，如图6所示，电源输出座22包括底座33，底座33底部设有固定在车把上的固定圈34，底座33顶部设有两个触点32，一个触点32通过开关21连接到蓄电池20一极，另一个触点32连接到蓄电池20另一极，底座33两侧设有弧形槽36。

所述的脚踏车剩余电能回收装置，设有与安装柱5配合固定的固定片，固定片上设有螺孔7。固定片先旋在自行车的车轮转轴15上，然后再将安装柱5旋上，然后再通过固定片与安装柱5反向旋转并拧紧，实现位置的固定。

下面结合附图对脚踏车剩余电能回收装置配合使用的车载照明装置的实施例做进一步描述：

本发明所述的的车载照明装置，如图6和图7所示，包括LED灯30，LED灯30安装在支撑座38上，支撑座38侧面向下方延伸形成包裹环37，包裹环37内设有卡接头35，支撑座38底部设有两个触点B31，两个触点B31连接到LED灯30的电源端，支撑座38通过包裹环37套在底座33上，且卡接头35卡入弧形槽36，使支撑座38固定安装在底座33上，支撑座38固定在底座33上时，触点与触点B31接触通电。照明装置采用能耗较低的LED灯30，并且采用了快速连接的固定方式，使卡接头35卡入弧形槽36来实现固定连接，在不需要时，可以通过用力上提，使卡接头35脱出弧形槽36来实现分离，在不安全的地方，可以通过将照明装置取下带走，来防止被盗，非常方便。

Claims (9)

1.一种脚踏车剩余电能回收装置，包括外壳(1)，外壳(1)侧壁上设有开口(6)，其特征在于，外壳(1)内设有隔离壁(17)，隔离壁(17)将外壳(1)内腔间隔成两部分，隔离壁(17)不完全隔离两部分，在底部留有通道(8)，隔离壁(17)上安装有安装柱(5)，安装柱(5)上设有与脚踏车车轮转轴(15)端部螺纹连接的螺孔(7)，安装柱(5)上通过轴承(18)连接有齿轮A(10)，齿轮A(10)上设有伸出开口(6)的臂A(3)，臂A(3)另一端铰接有臂B(2)，臂B(2)另一端铰接有卡子(4)，臂B(2)通过卡子(4)卡住车轮辐条实现与车轮进行连接，外壳(1)内设有齿轮B(14)，齿轮A(10)与齿轮B(14)啮合，齿轮B(14)驱动外壳(1)内安装的发电组件进行发电，发电组件的输出端连接到蓄电池(20)的电极，蓄电池(20)的正极和负极还连接到电源输出座(22)。

2.根据权利要求1所述的脚踏车剩余电能回收装置，其特征在于，外壳(1)内设有转轴(15)，发电组件包括轴套(16)和永磁体(11)，齿轮B(14)固定在轴套(16)上，轴套(16)通过轴承(18)B安装在转轴(15)上，永磁体(11)均匀的环绕连接在轴套(16)上，外壳(1)的内侧面上设有与永磁体(11)位置相对应的铁芯(12)，铁芯(12)上包裹有线圈(13)，线圈(13)连接到蓄电池(20)的电极。

3.根据权利要求2所述的脚踏车剩余电能回收装置，其特征在于，轴套(16)上环绕连接有四层永磁体(11)，且外壳(1)上对应四层永磁体(11)设置了四个铁芯(12)，四个铁芯(12)上的线圈(13)串联，并输出连接到蓄电池(20)。

4.根据权利要求3所述的脚踏车剩余电能回收装置，其特征在于，蓄电池(20)连接有充电控制装置，充电控制装置包扩电压检测装置(23)、继电器(19)和开关(21)，线圈(13)的输出端通过继电器(19)的两个常开触点(32)连接到蓄电池(20)，蓄电池(20)通过开关(21)连接到电源输出座(22)，蓄电池(20)连接到电压检测装置(23)的检测接点，继电器(19)的线圈(13)一端连接到负极，另一端连接到电压检测装置(23)的控制接点(43)。

5.根据权利要求4所述的脚踏车剩余电能回收装置，其特征在于，电压检测装置(23)包括电压表(24)和电阻(27)，电压表(24)的电压检测接点并联在电阻(27)两端，电阻(27)两端分别连接到检测接点的正极接点(9)和 负极接点(42)，电压表(24)的表盘(26)上设有滑轨(25)，电压表(24)的指针(28)上设有滑块(29)，滑轨(25)与滑块(29)接触，滑块(29)在随指针(28)摆动过程中，始终与滑轨(25)发生相对滑动，滑轨(25)的条数为两条，滑块(29)将其接通，一条滑轨(25)连接到控制接点(43)，另一条滑轨(25)连接到正极接点(9)。

6.根据权利要求5所述的脚踏车剩余电能回收装置，其特征在于，卡子(4)包括卡座(40)和卡片(39)，卡片(39)和卡座(40)中间部分设有包裹辐条的凹陷，卡片(39)与卡座(40)通过螺丝(41)进行连接，卡座(40)铰接在臂B(2)上。

7.根据权利要求6所述的脚踏车剩余电能回收装置，其特征在于，电源输出座(22)包括底座(33)，底座(33)底部设有固定在车把上的固定圈(34)，底座(33)顶部设有两个触点(32)，一个触点(32)通过开关(21)连接到蓄电池(20)一极，另一个触点(32)连接到蓄电池(20)另一极，底座(33)两侧设有弧形槽(36)。

8.根据权利要求7所述的脚踏车剩余电能回收装置，其特征在于，设有与安装柱(5)配合固定的固定片，固定片上设有螺孔(7)。

9.一种与权利要求1-8任一所述的脚踏车剩余电能回收装置配合使用的车载照明装置，其特征在于，包括LED灯(30)，LED灯(30)安装在支撑座(38)上，支撑座(38)侧面向下方延伸形成包裹环(37)，包裹环(37)内设有卡接头(35)，支撑座(38)底部设有两个触点(32)B(31)，两个触点(32)B(31)连接到LED灯(30)的电源端，支撑座(38)通过包裹环(37)套在底座(33)上，且卡接头(35)卡入弧形槽(36)，使支撑座(38)固定安装在底座(33)上，支撑座(38)固定在底座(33)上时，触点(32)与触点(32)B(31)接触通电。