CN207677491U - 动力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开动力发电装置，由外部传动件的机械能经输入轴带动减速电机的转动，将机械能转换为电能，电能信号电荷汇集后进行整流稳压，再经其中1个阈值开关为充电模块充电，各组件的设置，将外部传动件在传动过程中产生机械能转换为相应的电能，该电能信号或稳定、或不稳定、或零散，本实用新型将所有电能信号进行收集和存储，为充电模块充电，有效将其它形式的能量收集起来，转换为利用频率高的电能，满足人们需求。

Description

动力发电装置

技术领域

本实用新型涉及能量转换领域，具体涉及动力发电装置。

背景技术

我国能源短缺，从长远来看不能满足发展需求，国家正大力开发新能源，并提倡节能。电能在生产和生活方面使用频率非常高，需求非常大，通常由风能、原子能、水能、化学能、光能、机械能等能量转换而来，因此，在严峻的能源短缺的形式下，应当充分利用生产、生活中的各类能量，将其转换为电能，以满足生产、生活需求。

动力是指使机械做功的各种力，包括来自日常生活行为带来的力，如健身、起坐等。有待于提出一种能有效地将日常健身、起坐产生的能量转换为电能的动力发电装置，以实现能量采集和存储，服务于生活。

实用新型内容

本实用新型提供一种动力发电装置，解决现有技术存在的不能有效将健身、起坐的能量转换为电能进行充分利用的问题。

本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：

动力发电装置，包括输入轴、减速电机、电荷汇集器、整流稳压模块、至少1个阈值开关以及至少1个充电模块；所述输入轴一端与外部传动件连接，所述输入轴另一端安装在减速电机上，带动减速电机转动；所述减速电机输出的电信号输入至电荷汇集器；所述电荷汇集器的输出信号输入至整流稳压模块；所述整流稳压模块的输出端连接有至少1个阈值开关；所述阈值开关的数量与充电模块的数量相同，1个阈值开关对应1个充电模块；所述整流稳压模块的输出信号经其中1个阈值开关输出至与该阈值开关对应的充电模块；所述各充电模块为外部装置供电。

进一步地，还包括控制器模块和显示模块；所述整流稳压模块的输出信号还输出至控制器模块，并通过显示模块进行显示。

进一步地，还包括太阳能电池板和充电控制器；所述太阳能电池板将太阳能转换为电能，并输入至充电控制器中；所述充电控制器的输出端与整流稳压模块连接。

进一步地，还包括报警模块；所述报警模块与控制器模块连接。

进一步地，还包括逆变器以及变换器控制电路；所述逆变器的输入端与整流稳压模块的输出端连接，所述逆变器的输出端与变换器控制电路的输入端连接；所述变换器控制电路连接外部装置的供电端，外部装置由逆变器的输出信号供电或由外部市电供电。

与现有技术相比，具有如下特点：

1、外部传动件的机械能经输入轴带动减速电机的转动，将机械能转换为电能，电能信号电荷汇集后进行整流稳压，再经其中1个阈值开关为充电模块充电，各组件的设置，将外部传动件在传动过程中产生机械能转换为相应的电能，该电能信号或稳定、或不稳定、或零散，本实用新型将所有电能信号进行收集和存储，为充电模块充电，有效将其它形式的能量收集起来，转换为利用频率高的电能，满足人们需求；

2、还设置有太阳能电池板和充电控制器，本实用新型在户外使用时，还能收集太阳能，将太阳能转换为电能，并进行存储，实现机械能转换电能的同时，还能实现太阳能转换为电能，充分利用各类型能量；

3、设置逆变器和变换器控制电路，将整流稳压模块输出的信号直接进行逆变，并在变换器控制电路的控制下，由逆变器的输出信号为外部装置供电或者由外部市电为外部装置供电，实现为外部装置直接供电。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于这些实施例。

动力发电装置，包括输入轴、减速电机、电荷汇集器、整流稳压模块、至少1个阈值开关以及至少1个充电模块；所述输入轴一端与外部传动件连接，所述输入轴另一端安装在减速电机上，带动减速电机转动；所述减速电机输出的电信号输入至电荷汇集器；所述电荷汇集器的输出信号输入至整流稳压模块；所述整流稳压模块的输出端连接有至少1个阈值开关；所述阈值开关的数量与充电模块的数量相同，1个阈值开关对应1个充电模块；所述整流稳压模块的输出信号经其中1个阈值开关输出至与该阈值开关对应的充电模块；所述各充电模块为外部装置供电。

输入轴为可伸缩转动轴，一端与外部传动件连接，另一端通过齿轮组与减速电机连接。外部传动件产生动力时，带动输入轴转动，输入轴通过齿轮带动减速电机转动。传动件包括把手、摩擦轮、皮带等，这些传动件广泛应用在日常的健身器材、升降椅上。

通过改变齿轮组与减速电机内齿轮的比例，可提高减速电机的转速，增速效果可达100倍。本实用新型减速电机为XD-37GB555，功率为15W，可产生12V交流电压。

电荷汇集器为超级电容，超级电容是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。电能存储过程不发生化学反应，且可逆，反复充放电次数可达10万次，具有充电速度快、使用寿命长、能量转换效率高等优点。

整流稳压模块对超级电容输出的电信号进行整流和稳压。本实用新型的整流稳压模块为D2580整流桥以及LM317稳压电路。D2580整流桥对电荷汇集器输出的电信号进行整流，整流后的信号还可能存在稳定性差的问题，通过LM317稳压电路进行稳压处理。LM317稳压电路的输出电压在1.2V至37V连续可调，负载电流最大为1.5A。

本实用新型中，阈值开关与充电模块数量相同，且一一对应，1个阈值开关对应1个充电模块，如第一阈值开关对应第一充电模块，第二阈值开关对应第二充电模块。第一阈值开关的一端与整流稳压模块的输出端连接，第一阈值开关的另一端与第一充电模块的输入端连接；第二阈值开关的一端与整流稳压模块的输出端连接，第二阈值开关的另一端与第二充电模块的输入端连接。

在每个阈值开关中，含有比较器和开关三极管，将整流稳压模块输出电压与基准电压比较，超过基准电压时，控制开关三极管接通，否则，维持断开状态。本实用新型设置多个阈值开关和多个充电模块，可以实现与多个级别的基准电压比较，将整流稳压模块输出的信号按不同级别的输入至不同的充电模块中，便于将稳定、不稳定、零散的电压信号均充入相应充电模块中。

充电模块为TP4056充电与保护电路。TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定线性充电器，当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4056将自动终止充电循环，当输入电压为0V，TP4056自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2μA以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55μA。充电模块外接充电宝，为充电宝充电。

还包括控制器模块和显示模块；所述整流稳压模块的输出信号还输出至控制器模块，并通过显示模块进行显示。控制器模块接收整流稳压模块的电压信号，该电压值通过显示模块进行显示。

本实用新型可在户外使用，在户外还可加装太阳能收集模块，将太阳能转换为电能。本实用新型的太阳能收集模块为太阳能电池板和充电控制器；所述太阳能电池板将太阳能转换为电能，并输入至充电控制器中；所述充电控制器的输出端与整流稳压模块连接。

充电控制器主要包括太阳能输出检测电路以及微控制器；所述太阳能输出检测电路与太阳能电池板的输出端连接，用于检测太阳能电池板的输出电压和电流，检测到的电压和电流输入至微控制器中，进行存储和记录。

还包括报警模块；所述报警模块与控制器模块连接。在电路出现异常电压或电流时，由控制器模块启动报警模块。

还包括逆变器以及变换器控制电路；所述逆变器的输入端与整流稳压模块的输出端连接，所述逆变器的输出端与变换器控制电路的输入端连接；所述变换器控制电路连接外部装置的供电端，外部装置由逆变器的输出信号供电或由外部市电供电。本实用新型可直接为充电宝充电，也可直接为外部装置供电。逆变器将整流稳压模块输出的信号进行逆变，逆变后的电压在变换器控制电路的控制下为外部装置供电，当逆变后的电压无法满足外部装置的供电需求时，变换器控制电路接通外部市电，由外部市电对外部装置进行供电，不影响外部装置的正常运行。

当外部传动件为升降椅的气压杆时，自然状态下，气压杆距离地面53cm，人坐上升降椅，气压杆距离地面为41cm，可伸缩12cm。人坐在升降椅上，气压杆往下压，固定在气压杆上的伸缩转动轴由于气压杆的下降也会发生转动。可伸缩转动轴通过齿轮带动减速电机转动；人离开升降椅，由于气压杆的作用，气压杆内的活塞气动杆往上运动，使得椅子回升，同时也带动减速电机转动。经多次试验发现，每当气压杆下降1CM时，能带动减速电机产生2V-5V电压。人们一起一坐的重力及机械力通过气压杆传导至可伸缩转动轴，并通过减速电机实现能量转换，每人、每天产生的能量转换为的电能，并积累起来，能为手机、台灯等装置供电，一定程度上解决生活的用电问题。

本实用新型所设计的计算机程序均为现有技术或者简单的比较和运算，不存在对程序的改进。

Claims (5)

1.动力发电装置，其特征在于：

包括输入轴、减速电机、电荷汇集器、整流稳压模块、至少1个阈值开关以及至少1个充电模块；

所述输入轴一端与外部传动件连接，所述输入轴另一端安装在减速电机上，带动减速电机转动；所述减速电机输出的电信号输入至电荷汇集器；所述电荷汇集器的输出信号输入至整流稳压模块；所述整流稳压模块的输出端连接有至少1个阈值开关；所述阈值开关的数量与充电模块的数量相同，1个阈值开关对应1个充电模块；所述整流稳压模块的输出信号经其中1个阈值开关输出至与该阈值开关对应的充电模块；所述各充电模块为外部装置供电。

2.根据权利要求1所述的动力发电装置，其特征在于：

还包括控制器模块和显示模块；所述整流稳压模块的输出信号还输出至控制器模块，并通过显示模块进行显示。

3.根据权利要求1所述的动力发电装置，其特征在于：

还包括太阳能电池板和充电控制器；所述太阳能电池板将太阳能转换为电能，并输入至充电控制器中；所述充电控制器的输出端与整流稳压模块连接。

4.根据权利要求1所述的动力发电装置，其特征在于：还包括报警模块；所述报警模块与控制器模块连接。

5.根据权利要求1所述的动力发电装置，其特征在于：

还包括逆变器以及变换器控制电路；所述逆变器的输入端与整流稳压模块的输出端连接，所述逆变器的输出端与变换器控制电路的输入端连接；所述变换器控制电路连接外部装置的供电端，外部装置由逆变器的输出信号供电或由外部市电供电。