CN209709866U - 一种自控式能量采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自控式能量采集系统，包括控制器和由控制器进行控制的能量采集装置；能量采集装置包括支撑件、能量输出轴和能量采集单元，能量采集单元包括一个外侧限位件、一个能量采集器和一个驱动能量采集器进行内外往复移动的驱动机构，驱动机构包括内侧推动件和外侧推动件，外侧推动件为由控制器进行控制的电动推动件。本实用新型结构设计合理、使用操作简便且使用效果好，通过驱动机构带动能量采集器内外往复移动实现能量采集与能量释放两个转态切换，驱动机构中外侧推动件由控制器进行控制，控制简便、控制过程可靠且控制时间灵活、准确，能简便、快速且可靠地完成能量采集器由能量采集状态向能量释放状态的切换过程。

Description

一种自控式能量采集系统

技术领域

本实用新型属于能量采集技术领域，尤其是涉及一种自控式能量采集系统。

背景技术

现如今，随着科技技术的发展和社会的不断进度，绿色技术日益受到人们重视。所谓绿色技术是指能减少污染、降低消耗和改善生态的技术体系。有必要寻找并研究新的简便、易行且有效的方法来节省和再利用能源，因而能量采集技术正变得越来越重要。能量采集技术是指将周围发生的微小能量(如光能、振动能、风能、热能、水能等外部能量)转换为电能的技术。能量采集技术所转换的能量来源非常丰富，有必要对上述实际发生且未被利用的外部能量进行转换以有效再利用。同时，所转换的电能可用来给其它电子设备供电，并且适用面广，能满足多种行业的供电需求。另外，所转换的电能不依赖于电池或电源插座，能直接为相应电子设备提供电能，使用操作简便，如为便携式电子设备充电等；并且，能有效适用于诸如地下矿井、沙漠、边远地区等电力无法输送到达的场合。

目前，存在多种常规的能量采集系统，但上述常规的能量采集系统一般是将振动能等能量转换为电能且其工作原理是使用压电材料生成电能，压电材料由振动产生电荷，每1立方厘米的压电材料可产生最高为0.5毫瓦的电能，该电能柯用来驱动小型设备，如起搏器、手表或无线传感器等。实际使用时，上述常规的能量采集系统中，压电材料可通过任意的非周期振动获得再生的电力，例如车辆行驶过程中在桥梁上产生的振动、工业领域的机械操作等，虽然上述基于压电材料的能量收集系统能为一个便携式电子设备提供足够的电能，但压电材料成本昂贵。

专利号为201620226692.6的实用新型专利申请文件中公开了一种能量采集系统，该系统包括支撑件、安装在支撑件上且带动转动环转动的主能量采集器，以及安装在支撑件上且位于转动环内的中心齿轮和可在中心齿轮与转动环之间进行往复移动的次能量采集器，主能量采集器位于转动环的外侧；中心齿轮与次能量采集器相配合并对次能量采集器采集的能量进行输出，转动环驱动次能量采集器进行往复移动。但上述能量采集系统存在以下缺陷和不足：第一、结构较复杂，采用主能量采集器与次能量采集器相配合进行能量采集；第二、使用效果较差且可靠性较低，次能量采集器通过往复移动实现能量储存状态和能量释放状态这两个工作状态转换，而次能量采集器的往复移动由主能量采集器与转动环相配合进行驱动，因而驱动次能量采集器往复移动的驱动结构为纯机械结构，并且借助转动环的不同转动位置进行驱动，而转动环的转动位置是随机的，因而使次能量采集器的往复移动控制效果较差，影响能量采集效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自控式能量采集系统，其结构设计合理、使用操作简便且使用效果好、经济实用，采用能量采集器进行能量采集，并通过驱动机构带动能量采集器内外往复移动实现能量采集与能量释放两个转态切换，驱动机构由外侧推动件与内侧推动件组成，外侧推动件由控制器进行控制，控制简便、控制过程可靠且控制时间灵活、准确，能简便、快速且可靠地完成能量采集器由能量采集状态向能量释放状态的切换过程。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种自控式能量采集系统，其特征在于：包括控制器和由控制器进行控制的能量采集装置；

所述能量采集装置包括支撑件、安装在支撑件上的能量输出轴和布设于支撑件上的能量采集单元，所述能量采集单元包括一个布设于支撑件上的外侧限位件、一个能在能量输出轴与外侧限位件之间进行内外往复移动的能量采集器和一个驱动能量采集器进行内外往复移动的驱动机构，所述能量采集器与支撑件呈平行布设；所述能量采集器包括能在支撑件上进行内外往复移动的平移机构和安装在所述平移机构上且能随所述平移机构进行同步移动的能量采集机构，所述平移机构安装在支撑件上；所述驱动机构包括由内向外推动所述平移机构移动直至能量采集器向外移动至与外侧限位件连接的内侧推动件和由外向内推动所述平移机构移动直至所述能量采集器与外侧限位件分离并向内移动至与能量输出轴接触的外侧推动件，所述外侧推动件和所述内侧推动件均布设于支撑件上，所述外侧推动件和外侧限位件均位于所述能量采集机构外侧，所述内侧推动件位于所述能量采集机构内侧；所述外侧推动件为由控制器进行控制的电动推动件，所述电动推动件与控制器连接；所述能量输出轴与发电机的动力输入轴连接；

所述能量采集机构包括安装在所述平移机构上的主轴、与能量输出轴接触后能带动能量输出轴同步进行转动的转动机构、套装在主轴外侧且能通过所述转动机构带动能量输出轴进行转动的储能弹簧和绕主轴进行旋转且旋转的同时带动所述转动机构同步进行转动并对储能弹簧进行压缩的转动件，所述储能弹簧连接于主轴与所述转动机构之间，所述转动机构与转动件连接，所述转动件套装在主轴上且其位于储能弹簧上方。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述支撑件为支撑板或支撑架。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述能量采集机构与其所安装的平移机构呈平行布设，所述平移机构与其所安装的支撑件呈平行布设，所述能量输出轴与其所安装的支撑件呈垂直布设。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述能量输出轴上同轴套装有传动齿轮，所述转动机构为与主轴同轴布设且能与传动齿轮相啮合的齿轮环，所述主轴位于齿轮环内侧，所述齿轮环位于转动件下方；

所述转动件、齿轮环和储能弹簧均与支撑件呈平行布设，所述齿轮环和储能弹簧布设于同一平面上。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述平移机构包括能在能量输出轴与外侧限位件之间进行往复移动的移动基座和对移动基座进行导向的导向件，所述导向件固定安装在支撑件上，所述导向件上开有一个供移动基座前后移动的导向槽，所述移动基座底部设置有一个插入导向槽内且能在导向槽进行前后移动的导向凸台，所述导向槽为平直槽，所述内侧推动件布设于导向槽内端。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述内侧推动件为由内向外对移动基座进行推动的推动件，所述内侧推动件为内侧复位弹簧，所述内侧复位弹簧布设于导向槽内；

所述外侧限位件为对移动基座进行限位的限位件，所述移动基座外侧设置有一个能钩挂于外侧限位件上的挂装件或能夹持在外侧限位件上的夹钳；所述外侧推动件和外侧限位件均位于导向槽外侧；

所述挂装件和所述夹钳均为被推动件，所述外侧推动件为推动所述被推动件使能量采集器与外侧限位件分离并向内移动的推动件或由外向内推动所述转动机构使能量采集器与外侧限位件分离并向内移动的转动机构推动件。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述外侧推动件包括能进行左右旋转并对所述平移机构进行推动的旋转式推动件和带动所述旋转式推动件进行转动的电动推杆，所述旋转式推动件以铰接方式安装在支撑件上，所述旋转式推动件布设于能量采集器外侧；所述电动推杆安装在支撑件上，所述电动推杆由控制器进行控制且其与控制器连接。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述能量采集装置中所述能量采集单元的数量为多个，多个所述能量采集单元均布设于支撑件上，多个所述能量采集单元沿圆周方向均匀布设于能量输出轴外侧。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述能量输出轴与发电机的动力输入轴呈同轴布设；所述发电机与充电电池连接，所述控制器与充电电池连接。

上述一种自控式能量采集系统，其特征是：所述能量采集装置的数量为一个或多个；

当所述能量采集装置的数量为一个时，所述能量采集装置为独立式能量采集装置；所述能量采集装置的能量输出轴为独立式能量采集装置的输出轴；

当所述能量采集装置的数量为多个时，多个所述能量采集装置组成组装式能量采集装置或组合式能量采集装置；

所述组装式能量采集装置的多个所述能量采集装置均呈平行布设，多个所述能量采集装置的能量输出轴均呈同轴布设且其由前至后连接为一个组装式输出轴，所述组装式输出轴为组装式能量采集装置的输出轴；

所述组合式能量采集装置包括两个能量采集及输出装置，两个所述能量采集及输出装置的输出轴之间通过传动机构进行传动连接，一个所述能量采集及输出装置的输出轴与发电机的动力输入轴连接；所述能量采集及输出装置为独立式能量采集装置或组装式能量采集装置。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单且加工制作及安装布设方便，投入成本较低。

2、结构设计合理，能量采集装置包括支撑件、安装在支撑件上的能量输出轴和布设于支撑件上的能量采集单元，能量采集单元包括一个外侧限位件、一个能量采集器和一个驱动能量采集器进行内外往复移动的驱动机构，能量采集器包括平移机构和安装在平移机构上且能随平移机构进行同步移动的能量采集机构，驱动机构包括内侧推动件和由外向内推动能量采集机构移动直至能量采集机构与外侧限位件分离并向内移动至与能量输出轴接触的外侧推动件，外侧推动件为由控制器进行控制的电动推动件，而能量输出轴与发电机的动力输入轴连接实现能量输出。

3、使用操作简便，直接将需采集能量(即周围发生的微小能量)作用于转动件并带动转动件转动，同时结合控制器的控制作用便能完成简便能量采集过程。

4、所采用的电动推动件结构简单、设计合理且控制简便、使用效果好，能简便、快速完成对能量采集器的平移机构进行推动，同时由控制器对电动推动件进行控制，控制简便、控制过程可靠，并且控制时间灵活，能随时、随处对电动推动件进行控制，只需能控制电动推动件进行动作即可，实现简便，控制可靠。

5、使用效果好，能对周围发生的微小能量进行简便、快速且有效采集，并能完成能量采集过程。因而，本实用新型结构设计合理、使用操作简便且使用效果好、经济实用，采用能量采集器进行能量采集，并通过驱动机构带动能量采集器内外往复移动实现能量采集与能量释放两个转态切换，驱动机构由外侧推动件与内侧推动件组成，外侧推动件由控制器进行控制，控制简便、控制过程可靠且控制时间灵活、准确，能简便、快速且可靠地完成能量采集器由能量采集状态向能量释放状态的切换过程。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中能量采集装置的结构示意图。

图2为本实用新型支撑件、动力输出轴和平移机构的结构示意图。

图3为本实用新型能量采集器的结构示意图。

图4为本实用新型移动基座、主轴和储能弹簧的结构示意图。

图5为本实用新型移动基座与导向件的结构示意图。

图6为本实用新型平移机构的结构示意图。

图7为本实用新型能量采集器能量释放时与动力输出轴的布设位置示意图。

图8为本实用新型实施例1中能量采集装置与发电机的连接状态示意图。

图9本实用新型实施例1中能量采集装置的电路原理框图。

图10为本实用新型外侧推动件的结构示意图。

图11为本实用新型实施例2中能量采集装置与发电机的连接状态示意图。

图12为本实用新型实施例3中能量采集装置与发电机的连接状态示意图。

图13为本实用新型实施例4中能量采集装置与发电机的连接状态示意图。

附图标记说明:

1—控制器； 101—支撑件； 102—外侧限位件；

103—能量采集器； 104—能量输出轴； 105—传动齿轮；

106—上盖； 107—环形凹槽； 108—移动基座；

109—主轴； 110—挂钩； 120—转动件；

121—齿轮环； 122—轮齿； 123—储能弹簧；

124—导向凸台； 126—导向件； 127—导向槽；

128—复位弹簧； 129—平板支撑式能量采集装置；

130—组装式能量采集装置；

131—独立式能量采集装置； 132—第一锥齿轮；

133—第二锥齿轮； 2—电动推动件； 201—电动推杆；

202—旋转杆； 203—推动块； 204—推动齿；

205—铰接座； 206—外侧复位弹簧； 207—第一铰接轴；

3—发电机； 301—动力输入轴； 4—充电电池；

5—存储器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型包括控制器1和由控制器1进行控制的能量采集装置；

结合图2、图3、图4、图5和图6，所述能量采集装置包括支撑件101、安装在支撑件101上的能量输出轴104和布设于支撑件101上的能量采集单元，所述能量采集单元包括一个布设于支撑件101上的外侧限位件102、一个能在能量输出轴104与外侧限位件102之间进行内外往复移动的能量采集器103和一个驱动能量采集器103进行内外往复移动的驱动机构，所述能量采集器103与支撑件101呈平行布设；所述能量采集器103包括能在支撑件101上进行内外往复移动的平移机构和安装在所述平移机构上且能随所述平移机构进行同步移动的能量采集机构，所述平移机构安装在支撑件101上；所述驱动机构包括由内向外推动所述平移机构移动直至能量采集器103向外移动至与外侧限位件102连接的内侧推动件和由外向内推动所述平移机构移动直至所述能量采集器103与外侧限位件102分离并向内移动至与能量输出轴104接触的外侧推动件，所述外侧推动件和所述内侧推动件均布设于支撑件101上，所述外侧推动件和外侧限位件102均位于所述能量采集机构外侧，所述内侧推动件位于所述能量采集机构内侧；如图9所示，所述外侧推动件为由控制器1进行控制的电动推动件2，所述电动推动件2与控制器1连接；所述能量输出轴104与发电机3的动力输入轴301连接；

所述能量采集机构包括安装在所述平移机构上的主轴109、与能量输出轴104接触后能带动能量输出轴104同步进行转动的转动机构、套装在主轴109外侧且能通过所述转动机构带动能量输出轴104进行转动的储能弹簧123和绕主轴109进行旋转且旋转的同时带动所述转动机构同步进行转动并对储能弹簧123进行压缩的转动件120，所述储能弹簧123连接于主轴109与所述转动机构之间，所述转动机构与转动件120连接，所述转动件120套装在主轴109上且其位于储能弹簧123上方。

实际使用时，所述能量采集装置中所述能量采集单元的数量为多个，多个所述能量采集单元均布设于支撑件101上，多个所述能量采集单元沿圆周方向均匀布设于能量输出轴104外侧。并且，所述能量采集装置中多个所述能量采集单元的结构和尺寸均相同。

本实施例中，如图1所示，所述能量采集装置中所述能量采集单元的数量为四个。

实际使用时，可根据具体需要，对所述能量采集装置中所述能量采集单元的数量以及各能量采集单元的布设位置进行相应调整。

本实施例中，所述能量输出轴104通过轴承安装在支撑件101上。

实际使用时，所述支撑件101为支撑板或支撑架。本实施例中，所述支撑件101为支撑板。并且，所述支撑板为圆形平板。

所述支撑板可以为任意形状或尺寸的平板，并且任意可移动的平板、任意可物品的面板或侧板等均可作为支撑件101使用。本实施例中，所述支撑件101为手机的后面板。此时，所述能量采集装置为平板支撑式能量采集装置129。

实际安装时，所述能量采集器103和所述电动推动件2均与所安装的支撑件101呈平行布设。

本实施例中，所述能量采集机构与其所安装的平移机构呈平行布设，所述平移机构与其所安装的支撑件101呈平行布设，所述能量输出轴104与其所安装的支撑件101呈垂直布设。

如图7所示，所述能量输出轴104上同轴套装有传动齿轮105，所述转动机构为与主轴109同轴布设且能与传动齿轮105相啮合的齿轮环121，所述主轴109位于齿轮环121内侧，所述齿轮环121位于转动件120下方。所述传动齿轮105与其所布设的能量输出轴104呈垂直布设，并且传动齿轮105与其能啮合的齿轮环121呈平行布设且二者布设于同一平面上。所述传动齿轮105包括多个沿圆周方向均匀布设于能量输出轴104外侧壁上的轮齿。

本实施例中，所述转动件120、齿轮环121和储能弹簧123均与支撑件101呈平行布设，所述齿轮环121和储能弹簧123布设于同一平面上。

所述主轴109位于齿轮环121内侧，且齿轮环121位于转动件120下方。本实施例中，所述主轴109与所述支撑板呈垂直布设，所述转动件120和齿轮环121均与所述支撑板呈平行布设。

结合图2、图4、图5和图6，所述平移机构包括能在能量输出轴104与外侧限位件102之间进行往复移动的移动基座108和对移动基座108进行导向的导向件126，所述导向件126固定安装在支撑件101上，所述导向件126上开有一个供移动基座108前后移动的导向槽127，所述移动基座108底部设置有一个插入导向槽127内且能在导向槽127进行前后移动的导向凸台124，所述导向槽127为平直槽，所述内侧推动件布设于导向槽127内端。

本实施例中，所述移动基座108为圆形且其上部开有一个供齿轮环121转动的环形凹槽107。

本实施例中，所述能量采集器103还包括盖装在齿轮环121上的上盖106，所述上盖106中部开有供主轴109穿过的通孔，所述上盖106位于转动件120下方且其位于储能弹簧123上方。并且，所述上盖106与支撑件101呈平行布设。

并且，所述上盖106与转动件120平行布设且其对位于下方的储能弹簧123进行保护。本实施例中，所述转动件120固定在上盖106上，所述上盖106固定在齿轮环121上，这样转动件120通过上盖106与齿轮环121紧固连接为一体，从而能实现转动件120转动的同时带动齿轮环121同步进行转动的目的。

本实施例中，所述齿轮环121为圆形且其外侧壁上沿圆周方向均匀布设有多个轮齿122。

实际加工时，所述齿轮环121由一个长条板弯曲而成且其外侧壁上均匀布设有多个轮齿122。

本实施例中，每个所述能量采集器103均包括一个所述平移机构和一个安装在所述平移机构上的所述能量采集机构。

实际加工时，所述支撑件101上所安装平移机构的数量与所述支撑件101上所安装能量采集器103的数量相同，并且所述支撑件101上多个所述平移机构的布设位置分别与多个所述能量采集器103的布设位置一一对应。本实施例中，多个所述平移机构的中心线相交于支撑件101的圆心上。

本实施例中，所述导向件126与支撑件101呈平行布设，

并且，所述导向件126为长方形。所述导向槽127位于导向件126的中部。本实施例中，所述导向槽127为长条形槽。

实际使用时，所述内侧推动件为由内向外对移动基座108进行推动的推动件。如图6所示，所述内侧推动件为内侧复位弹簧128，所述内侧复位弹簧128布设于导向槽127内。实际使用时，所述内侧推动件也可以采用其它类型的推动件，如由控制器1进行控制的电动推动杆等。

本实施例中，所述内侧推动件为推动导向凸台124向外侧(即向远离能量输出轴104一侧)移动的推动件。

实际使用过程中，所述能量采集器103进行内外往复移动时，均沿导向件126的中心轴线进行前后移动，因而能量采集器103进行内外往复移动也称为能量采集器103进行前后往复移动。其中，所述能量采集器103向前移动指的是移动基座118沿导向件126的中心轴线向靠近能量输出轴104一侧移动(即向内移动)；相应地，所述能量采集器103向后移动指的是移动基座118沿导向件126的中心轴线向远离能量输出轴104一侧移动(即向外移动)。

如图5所示，本实施例中，所述导向凸台124的横截面为等腰梯形且其宽度由上至下逐渐增大，所述导向槽127的结构与导向凸台124的结构相对应。

所述外侧限位件102为对移动基座108进行限位的限位件，所述移动基座108外侧设置有一个能钩挂于外侧限位件102上的挂装件或能夹持在外侧限位件102上的夹钳；所述外侧推动件和外侧限位件102均位于导向槽127外侧。

实际使用时，所述支撑件101上所设置外侧限位件102的数量与支撑件101上所安装能量采集器103的数量相同，每个所述外侧限位件102分别位于一个所述能量采集器103外侧，且多个所述外侧限位件102的布设位置分别与多个所述能量采集器103的布设位置一一对应。本实施例中，多个所述外侧限位件102均固定安装在所述支撑板上且其均与所述支撑板呈垂直布设。

由上述内容可知，多个所述能量采集器103沿圆周方向布设在能量输出轴104外侧，多个所述外侧限位件102沿圆周方向均匀布设在多个所述能量采集器103外侧，并且每个所述外侧限位件102分别布设在一个所述能量采集器103的导向件126的中心轴线上。

本实施例中，所述移动基座108外侧设置有一个能钩挂于外侧限位件102上的挂装件，并且所述挂装件为挂钩110。

所述内侧推动件为由内向外推动所述平移机构移动直至挂钩110钩挂于外侧限位件102上(即能量采集器103与外侧限位件102连接)的推动件，所述外侧推动件为由外向内推动挂钩110直至挂钩110与外侧限位件102脱离(即能量采集器103与外侧限位件102分离)的推动件。

实际使用时，所述挂装件和所述夹钳均为被推动件，所述外侧推动件为推动所述被推动件使能量采集器103与外侧限位件102分离并向内移动的推动件或由外向内推动所述转动机构使能量采集器103与外侧限位件102分离并向内移动的转动机构推动件。

本实施例中，所述外侧推动件为推动挂钩110使能量采集器103与外侧限位件102分离并向内移动的推动件。

因而，所述支撑件101上所设置外侧推动件的数量与支撑件101上所安装能量采集器103的数量相同，每个所述外侧推动件分别位于一个所述能量采集器103外侧，且多个所述外侧推动件的布设位置分别与多个所述能量采集器103的布设位置一一对应。本实施例中，多个所述外侧推动件均固定安装在所述支撑板上。并且，每个所述外侧推动件均布设于一个所述挂装件一侧。

由上述内容可知，所述能量输出轴104位于所述支撑板中部，多个所述能量采集器103沿圆周方向布设在能量输出轴104周侧。同时，每个所述能量采集器103的下方均设置有一个所述平移机构，多个所述能量采集器103能分别沿一个所述平移机构的导向槽127进行前后移动。

实际使用时，各能量采集器103外侧所设置挂钩110与位于其外侧的外侧限位件102相配合，实现对该能量采集器103进行限位的目的；由于各能量采集器103外侧的所述外侧推动件均由控制器1进行控制，因而通过控制器1控制所述外侧推动件推动挂钩110，便能使挂钩110脱开所钩挂的外侧限位件102，此时外侧限位件102不再对该能量采集器103限位。

由于所述外侧推动件为由控制器1进行控制的电动推动件2，因而控制器1对电动推动件2的控制简便、控制过程可靠，并且控制时间灵活，能随时、随处对电动推动件2进行控制，并且控制器1采用常规的控制芯片即可，只需能控制电动推动件2进行动作即可，实现简便，控制可靠。本实施例中，所述支撑件101上所有电动推动件2采用同一个所述控制器1进行控制，所述控制器1在不同时间对所述支撑件101上的多个电动推动件2分别进行控制。实际使用时，所述支撑件101上各电动推动件2也可以分别采用一个所述控制器1进行控制。

实际使用时，每个所述能量采集器103均有两个工作状态，即能量储存状态和能量释放状态：当能量采集器103位于导向槽127外端时，该能量采集器103处于能量储存状态，此时所述转动件120转动并带动齿轮环121同步进行转动，相应对储能弹簧123进行压缩完成能量储存，从而实现将转动件120接收的能量进行存储的目的；如图7所示，当能量采集器103向前移动至导向槽127内侧时，所述能量采集器103与能量输出轴104紧靠，且该能量采集器103的齿轮环121与能量输出轴104的传动齿轮105相啮合，此时该能量采集器103处于能量释放状态，所述储能弹簧123回弹进行能量释放，并带动齿轮环121进行转动，且齿轮环121转动的同时，带动传动齿轮105进行转动，从而实现将该能量采集器103在能量储存状态所储存能量传至传动齿轮105并通过能量输出轴104进行输出的目的。

由于每个所述能量采集器103的下方均设置有一个所述平移机构，并且各能量采集器103外侧均设置有一个外侧限位件102，这样当所述能量采集器103处于能量储存状态时，该能量采集器103的移动基座118外侧所设置的挂钩110钩挂于其外侧的外侧限位件102上，这样通过挂钩110与外侧限位件102相配合对该能量采集器103进行限位，使能量储存过程中该能量采集器103不发生前后移动，确保该能量采集器103的能量储存过程连续、稳定且有效进行；在控制器1对外侧限位件102的控制作用下，且通过外侧限位件102推动该能量采集器103外侧所设置的挂钩110时，外侧限位件102给挂钩110提供向内推力并使挂钩110脱开所钩挂的外侧限位件102，此时外侧限位件102不再对该能量采集器103限位；之后，该能量采集器103在外侧限位件102的向内推力作用下，沿其下方所设置平移机构的导向槽127向靠近能量输出轴104一侧移动，直至移动至导向槽127内侧时，该能量采集器103处于能量释放状态；能量释放后，该能量采集器103下方所设置所述平移机构的内侧复位弹簧128推动该能量采集器103沿导向槽127向靠近能量输出轴104一侧移动，直至移动至导向槽127外侧且该能量采集器103外侧所设置挂钩110钩挂于外侧限位件102上，此时该能量采集器103又处于能量储存状态；如此不断重复，实现该能量采集器103的能量不间断储存及能量不间断释放过程。同一时刻，仅有一个所述能量采集器103处于能量释放状态，这样多个所述能量采集器103相配合，实现多个所述能量采集器103向同一个能量输出轴104释放能量的目的，从而完成多个所述能量采集器103的能量采集过程。

本实施例中，由于支撑件101上所有外侧推动件均由控制器1进行控制，因而能简便、准确且可靠实现支撑件101上各外侧推动件的控制，并且能简便实现同一时刻支撑件101上仅有一个所述能量采集器103处于能量释放状态，控制过程安全、可靠，并且易于实现，可控性强。

由上述内容可知，所述能量采集器103的两个工作状态之间的切换由控制器1进行控制，具体是由控制器1对所述外侧推动件进行控制，由所述外侧推动件推动能量采集器103外侧所设置的挂钩110，从而各能量采集器103分别由能量储存状态切换至能量释放状态。本实施例中，所述外侧限位件102为固定在支撑件101上且与支撑件101呈垂直布设的限位柱。

实际使用过程中，当能量采集器103处于能量储存状态且储能弹簧123完成能量储存后，所述齿轮环121卡紧固定在移动基座118上，确保所述能量采集器103的储能弹簧123不会回弹；待能量采集器103的齿轮环121与传动齿轮105相啮合后，即该能量采集器103处于能量释放状态时，再解除对齿轮环121的限位，使齿轮环121能自动转动。

所述转动件120为能沿圆周方向进行旋转的旋转件或能进行往复摆动的摆动件。实际使用时，通过旋转或摆动支撑件101，能带动转动件120同步进行转动；所述转动件120转动过程中，所述储能弹簧123为储能元件且其能对转动件120转动过程中的能量分别进行储存，从而实现对周围发生的微小能量(具体是旋转或摆动支撑件101的动能)进行采集的目的。因而，所述转动件120能在周围发生的微小能量(具体是旋转或摆动所述支撑件101的动能)的作用下进行转动。实际使用过程中，所述转动件120能进行顺时针或逆时针转动。

所述能量采集器103的作用在于通过储能弹簧123进行能量储存并将利用所储存能量带动能量输出轴104旋转运动，从而实现能量采集；再通过与能量输出轴104进行传动连接的发电机3产生电能。所述能量采集器103的能量采集过程是工作状态不断切换的过程(即能量储存状态与能量释放状态不断转换的过程)。因而，所述控制器1与所述外侧推动件相配合能起到对各能量采集器103的工作状态进行切换的作用，所述控制器1与所述外侧推动件组成自动控制件，从而实现自动控制式(即自控式)能量采集。

如图8所示，本实施例中，所述能量输出轴104与发电机3的动力输入轴301呈同轴布设。并且，所述能量输出轴104与发电机3的动力输入轴301同轴连接。

实际使用时，所述能量输出轴104与发电机3的动力输入轴301之间可通过联轴器进行同轴连接，也可以将能量输出轴104与发电机3的动力输入轴301加工制作为一体。

实际加工时，也可以将能量输出轴104与发电机3的动力输入轴301之间通过传动机构进行传动连接，所述传动机构为齿轮传动机构等。

综上，采用本实用新型能将周围发生的微小能量(如动能)转换成能量输出轴104的旋转运动，完成能量采集；所述能量输出轴104与所述发电机3进行传动连接，用以产生电能。

本实施例中，如图9所示，所述发电机3与充电电池4连接，所述控制器1与充电电池4连接。

同时，所述电动推动件2与充电电池4连接，且电动推动件2由充电电池4进行控制。本实施例中，所述控制器1与存储器5连接。

因而，通过充电电池4对发电机3产生的电能进行同步存储，并且控制器1由充电电池4进行充电，无需借助其它驱动设备。

本实施例中，所述能量采集装置(即平板支撑式能量采集装置129)的数量为一个。此时，所述能量采集装置为独立式能量采集装置131；所述能量采集装置的能量输出轴104为独立式能量采集装置131的输出轴。

实际使用时，可根据具体需要，对所述能量采集装置(即平板支撑式能量采集装置129)的数量进行相应调整。

本实施例中，由于支撑件101为手机的后面板，因而当手机用户手拿手机并摆动手臂行走过程中，该手机用户手臂的运动产生动能，并带动转动件120进行转动，实现各能量采集器103的能量存储；并且，通过控制器1对各能量采集器103的所述外侧推动件逐一进行控制，实现各能量采集器103的能量释放，从而完成多个所述能量采集器103对该手机用户手臂运动产生的动能进行采集并带动能量输出轴104进行旋转的目的，从而实现对该手机用户手臂运动产生的动能进行采集的目的。实际使用时，也可以直接手动带动转动件120进行转动。

如图10所示，所述外侧推动件包括能进行左右旋转并对所述平移机构进行推动的旋转式推动件和带动所述旋转式推动件进行转动的电动推杆201，所述旋转式推动件以铰接方式安装在支撑件101上，所述旋转式推动件布设于能量采集器103外侧；所述电动推杆201安装在支撑件101上，所述电动推杆201由控制器1进行控制且其与控制器1连接。

所述支撑件101上所设置的多个所述外侧推动件沿圆周方向均匀布设。

本实施例中，所述旋转式推动件包括旋转杆202，所述旋转杆202为平直杆且其以铰接方式安装在支撑件101上，所述旋转杆202与其所安装的支撑件101呈平行布设。

实际安装时，所述旋转杆202通过第一铰接轴207安装在支撑件101上，所述第一铰接轴207安装在支撑件101上且其与支撑件101呈垂直布设。

所述电动推杆201与其所安装的支撑件101呈平行布设，所述电动推杆201的后端安装在支撑件101上且其前端通过第二铰接轴与旋转杆202的外端连接，所述电动推杆201为推动旋转杆202外端转动的推杆。所述第二铰接轴与支撑件101呈垂直布设。

本实施例中，电动推杆201为由控制器1进行控制的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与控制器1连接。

为确保所述旋转式推动件的推动效果，所述旋转杆202的内端设置有推动块203，通过推动块203能有效增大所述旋转式推动件的推动力，并且能确保所述旋转式推动件的推动角度。本实施例中，所述推动块203上设置有对所述被推动件或所述转动机构进行推动的推动齿204，这样能进一步保证所述旋转式推动件的推动角度，并且确保推动效果。

本实施例中，所述推动块203为圆形块体，所述推动齿204靠近所述被推动件一侧进行布设。

为确保推动块203的平稳性，并进一步确保所述旋转式推动件的推动效果，所述支撑件101设置有供推动块203安装的铰接座205，所述推动块203以铰接方式安装在铰接座205上。

实际使用时，通过控制器1控制电动推杆201推动旋转杆202进行转动，旋转杆202转动过程中带动推动块203同步进行转动，并通过推动块203对所述被推动件(即挂钩101)进行推动，实现控制各能量采集器103分别由能量储存状态切换至能量释放状态的目的。此时，所述旋转式推动件由初始状态转换成推动状态。

本实施例中，为进一步确保能量采集器103切换至能量释放状态后，所述旋转式推动件从推动状态回至初始状态，所述旋转式推动件还包括外侧复位弹簧206，所述外侧复位弹簧206与电动推杆201分别布设于旋转杆202的外端两侧，所述外侧复位弹簧206的一端安装在支撑件101上且其另一端与旋转杆202的外端连接。

实际使用时，通过外侧复位弹簧206将所述旋转式推动件从推动状态带动至初始状态。因而，通过电动推杆201与外侧复位弹簧206相配合，实现带动旋转杆202进行来回转动的目的。

实施例2

如图11所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所述能量采集装置(即平板支撑式能量采集装置129)的数量为多个，多个所述能量采集装置组成组装式能量采集装置130。

所述组装式能量采集装置130的多个所述能量采集装置均呈平行布设，多个所述能量采集装置的能量输出轴104均呈同轴布设且其由前至后连接为一个组装式输出轴，所述组装式输出轴为组装式能量采集装置130的输出轴。

本实施例中，所述组装式能量采集装置130中所述平板支撑式能量采集装置129的数量为三个。并且，三个所述平板支撑式能量采集装置129均呈水平布设，三个所述平板支撑式能量采集装置129由上至下布设于同一竖直线上且三者呈均匀布设，三个所述平板支撑式能量采集装置129由上至下连接为一个组装式输出轴。所述组装式输出轴的下端与发电机3的动力输入轴301连接，所述组装式输出轴与动力输入轴301呈同轴布设且二者同轴连接。

实际使用时，可根据具体需要，对所述平板支撑式能量采集装置129的数量以及各平板支撑式能量采集装置129的布设位置分别进行相应调整。

本实施例中，所述能量采集装置的结构组成、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

实施例3

如图12所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所述能量采集装置(即平板支撑式能量采集装置129)的数量为多个，多个所述能量采集装置组成组装式能量采集装置130。

所述组装式能量采集装置130的多个所述能量采集装置均呈平行布设，多个所述能量采集装置的能量输出轴104均呈同轴布设且其由前至后连接为一个组装式输出轴，所述组装式输出轴为组装式能量采集装置130的输出轴。

本实施例中，所述组装式能量采集装置130中所述平板支撑式能量采集装置129的数量为三个。并且，三个所述平板支撑式能量采集装置129均呈竖直向布设，三个所述平板支撑式能量采集装置129由左至右布设于同一水平线上且三者呈均匀布设，三个所述平板支撑式能量采集装置129由左至右连接为一个组装式输出轴。所述组装式输出轴的一端与发电机3的动力输入轴301连接，所述组装式输出轴与动力输入轴301呈同轴布设且二者同轴连接。

实际使用时，可根据具体需要，对所述平板支撑式能量采集装置129的数量以及各平板支撑式能量采集装置129的布设位置分别进行相应调整。

本实施例中，所述能量采集装置的结构组成、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

实施例4

如图13所示，本实施例中，与实施例1不同的是：多个所述能量采集装置组成组合式能量采集装置。

所述组合式能量采集装置包括两个能量采集及输出装置，两个所述能量采集及输出装置的输出轴之间通过传动机构进行传动连接，一个所述能量采集及输出装置的输出轴与发电机3的动力输入轴301连接；所述能量采集及输出装置为独立式能量采集装置131或组装式能量采集装置130。

本实施例中，所述传动机构为齿轮传动机构。

实际使用时，所述传动机构也可以采用其它类型的传动机构，如链轮链条传动机构等。

本实施例中，两个所述能量采集及输出装置中，一个所述能量采集及输出装置为独立式能量采集装置131，另一个所述能量采集及输出装置为组装式能量采集装置130。

所述组装式能量采集装置130由多个所述能量采集装置组成，所述组装式能量采集装置130的多个所述能量采集装置均呈平行布设，多个所述能量采集装置的能量输出轴104均呈同轴布设且其由前至后连接为一个组装式输出轴，所述组装式输出轴为组装式能量采集装置130的输出轴。

本实施例中，所述组装式能量采集装置130中所述平板支撑式能量采集装置129的数量为三个。并且，三个所述平板支撑式能量采集装置129均呈水平布设，三个所述平板支撑式能量采集装置129由上至下布设于同一竖直线上且三者呈均匀布设，三个所述平板支撑式能量采集装置129由上至下连接为一个组装式输出轴。所述组装式输出轴的下端与发电机3的动力输入轴301连接，所述组装式输出轴与动力输入轴301呈同轴布设且二者同轴连接。

实际使用时，可根据具体需要，对所述组装式能量采集装置130中所述平板支撑式能量采集装置129的数量以及各平板支撑式能量采集装置129的布设位置分别进行相应调整。

本实施例中，所述独立式能量采集装置131中仅包括一个所述能量采集装置，并且该能量采集装置的能量输出轴104为独立式能量采集装置131的输出轴。

本实施例中，所述独立式能量采集装置131的输出轴呈水平布设且其与所述组装式输出轴布设于同一竖直面上。所述独立式能量采集装置131的输出轴前端同轴安装有第一锥齿轮132，所述组装式输出轴上端同轴安装有与第一锥齿轮132相啮合的第二锥齿轮133，所述第一锥齿轮132与第二锥齿轮133组成连接于两个所述能量采集及输出装置的输出轴之间的所述传动机构。

本实施例中，两个所述能量采集及输出装置中所述能量采集装置的结构组成、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自控式能量采集系统，其特征在于：包括控制器(1)和由控制器(1)进行控制的能量采集装置；

所述能量采集装置包括支撑件(101)、安装在支撑件(101)上的能量输出轴(104)和布设于支撑件(101)上的能量采集单元，所述能量采集单元包括一个布设于支撑件(101)上的外侧限位件(102)、一个能在能量输出轴(104)与外侧限位件(102)之间进行内外往复移动的能量采集器(103)和一个驱动能量采集器(103)进行内外往复移动的驱动机构，所述能量采集器(103)与支撑件(101)呈平行布设；所述能量采集器(103)包括能在支撑件(101)上进行内外往复移动的平移机构和安装在所述平移机构上且能随所述平移机构进行同步移动的能量采集机构，所述平移机构安装在支撑件(101)上；所述驱动机构包括由内向外推动所述平移机构移动直至能量采集器(103)向外移动至与外侧限位件(102)连接的内侧推动件和由外向内推动所述平移机构移动直至能量采集器(103)与外侧限位件(102)分离并向内移动至与能量输出轴(104)接触的外侧推动件，所述外侧推动件和所述内侧推动件均布设于支撑件(101)上，所述外侧推动件和外侧限位件(102)均位于所述能量采集机构外侧，所述内侧推动件位于所述能量采集机构内侧；所述外侧推动件为由控制器(1)进行控制的电动推动件(2)，所述电动推动件(2)与控制器(1)连接；所述能量输出轴(104)与发电机(3)的动力输入轴(301)连接；

所述能量采集机构包括安装在所述平移机构上的主轴(109)、与能量输出轴(104)接触后能带动能量输出轴(104)同步进行转动的转动机构、套装在主轴(109)外侧且能通过所述转动机构带动能量输出轴(104)进行转动的储能弹簧(123)和绕主轴(109)进行旋转且旋转的同时带动所述转动机构同步进行转动并对储能弹簧(123)进行压缩的转动件(120)，所述储能弹簧(123)连接于主轴(109)与所述转动机构之间，所述转动机构与转动件(120)连接，所述转动件(120)套装在主轴(109)上且其位于储能弹簧(123)上方。

2.按照权利要求1所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述支撑件(101)为支撑板或支撑架。

3.按照权利要求1或2所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述能量采集机构与其所安装的平移机构呈平行布设，所述平移机构与其所安装的支撑件(101)呈平行布设，所述能量输出轴(104)与其所安装的支撑件(101)呈垂直布设。

4.按照权利要求3所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述能量输出轴(104)上同轴套装有传动齿轮(105)，所述转动机构为与主轴(109)同轴布设且能与传动齿轮(105)相啮合的齿轮环(121)，所述主轴(109)位于齿轮环(121)内侧，所述齿轮环(121)位于转动件(120)下方；

所述转动件(120)、齿轮环(121)和储能弹簧(123)均与支撑件(101)呈平行布设，所述齿轮环(121)和储能弹簧(123)布设于同一平面上。

5.按照权利要求1或2所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述平移机构包括能在能量输出轴(104)与外侧限位件(102)之间进行往复移动的移动基座(108)和对移动基座(108)进行导向的导向件(126)，所述导向件(126)固定安装在支撑件(101)上，所述导向件(126)上开有一个供移动基座(108)前后移动的导向槽(127)，所述移动基座(108)底部设置有一个插入导向槽(127)内且能在导向槽(127)进行前后移动的导向凸台(124)，所述导向槽(127)为平直槽，所述内侧推动件布设于导向槽(127)内端。

6.按照权利要求5所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述内侧推动件为由内向外对移动基座(108)进行推动的推动件，所述内侧推动件为内侧复位弹簧(128)，所述内侧复位弹簧(128)布设于导向槽(127)内；

所述外侧限位件(102)为对移动基座(108)进行限位的限位件，所述移动基座(108)外侧设置有一个能钩挂于外侧限位件(102)上的挂装件或能夹持在外侧限位件(102)上的夹钳；所述外侧推动件和外侧限位件(102)均位于导向槽(127)外侧；

所述挂装件和所述夹钳均为被推动件，所述外侧推动件为推动所述被推动件使能量采集器(103)与外侧限位件(102)分离并向内移动的推动件或由外向内推动所述转动机构使能量采集器(103)与外侧限位件(102)分离并向内移动的转动机构推动件。

7.按照权利要求1或2所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述外侧推动件包括能进行左右旋转并对所述平移机构进行推动的旋转式推动件和带动所述旋转式推动件进行转动的电动推杆(201)，所述旋转式推动件以铰接方式安装在支撑件(101)上，所述旋转式推动件布设于能量采集器(103)外侧；所述电动推杆(201)安装在支撑件(101)上，所述电动推杆(201)由控制器(1)进行控制且其与控制器(1)连接。

8.按照权利要求1或2所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述能量采集装置中所述能量采集单元的数量为多个，多个所述能量采集单元均布设于支撑件(101)上，多个所述能量采集单元沿圆周方向均匀布设于能量输出轴(104)外侧。

9.按照权利要求1或2所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述能量输出轴(104)与发电机(3)的动力输入轴(301)呈同轴布设；所述发电机(3)与充电电池(4)连接，所述控制器(1)与充电电池(4)连接。

10.按照权利要求1或2所述的一种自控式能量采集系统，其特征在于：所述能量采集装置的数量为一个或多个；

当所述能量采集装置的数量为一个时，所述能量采集装置为独立式能量采集装置(131)；所述能量采集装置的能量输出轴(104)为独立式能量采集装置(131)的输出轴；

当所述能量采集装置的数量为多个时，多个所述能量采集装置组成组装式能量采集装置(130)或组合式能量采集装置；

所述组装式能量采集装置(130)的多个所述能量采集装置均呈平行布设，多个所述能量采集装置的能量输出轴(104)均呈同轴布设且其由前至后连接为一个组装式输出轴，所述组装式输出轴为组装式能量采集装置(130)的输出轴；

所述组合式能量采集装置包括两个能量采集及输出装置，两个所述能量采集及输出装置的输出轴之间通过传动机构进行传动连接，一个所述能量采集及输出装置的输出轴与发电机(3)的动力输入轴(301)连接；所述能量采集及输出装置为独立式能量采集装置(131)或组装式能量采集装置(130)。