CN2622910Y

CN2622910Y - 微机械式电池

Info

Publication number: CN2622910Y
Application number: CN 03225208
Authority: CN
Inventors: 黄平; 谢士国; 李洁; 陈扬枝
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-06-30
Anticipated expiration: 2013-04-16

Abstract

本实用新型是一种微机械式电池，它由外壳、原动机构、齿轮增速机构、微型发电机、电容器相互连接组成，其相互连接关系为，原动机构与齿轮增速机构相连接，齿轮增速机构的输出端与微型发电机的转子磁铁相连接，微型发电机的定子线圈两端与电容器相连接，电容器两端引出两条导线延伸到电池外壳，成为电池的正、负极。本实用新型可作为独立电源用于不同电器，实用性强，与常规化学电池相类似，使用简便，不会造成污染，具有重要的环保意义。

Description

微机械式电池

(一)技术领域

本实用新型涉及微机电系统技术领域，具体是指一种微机械式电池。

(二)背景技术

当前，化学电池以其方便而被广泛使用，但化学电池存在着材料浪费，容易造成污染和处理麻烦等缺点。由于没有更好的替代产品，化学电池始终大量的制造和生产。在这种情况下，研究环保型的机械式电池已成为必然。机械式电池是一种将机械能转化为电能的装置。目前，在将机械能转化为电能方面，国内还没有相关报道，国外则有过类似的实践。九十年代初，英国人发明了机械发电收音机，其基本原理是，将发条的机械能驱动小型发电机，提供收音机电源，从而收听节目。差不多在同期，日本精工公司制造出利用人体动能产生电能的人动电能手表。在该结构中，主要是利用了微型技术，将发电机微化在手表中，通过人体的运动驱动惯性飞轮转动，动力元件带动转子旋转发生磁力切割产生电流，并送到大容量的电容器中储存，然后不断供给指针。这些都是将机械能转化为电能进行单一应用的实例，显然，这些装置都只是应用于其各自的单一商品中，而不能进行广泛应用。

(三)发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种微机械式电池。该电池可以通过机械结构将机械能转变为电能，并将电能储存起来，以应用于各种场合。

本实用新型所述一种微机械式电池，其特征是，它由外壳、原动机构、齿轮增速机构、微型发电机和电容器相互连接组成，其相互连接关系为，原动机构与齿轮增速机构相连接，齿轮增速机构的输出端与微型发电机的转子磁铁相连接，微型发电机的定子线圈两端与电容器相连接，再由电容器两端引出两条导线延伸到电池外壳，成为电池的正、负极。

本实用新型所述一种微机械式电池工作时，由原动机构通过传动轴带动第一级齿轮转动，各级齿轮之间啮合传动，加速后带动微型发电机的转子高速旋转，使磁场发生交替变化，起到使定子线圈切割磁力线的作用，从而在定子线圈上产生电流，再通过导线将电量送入电容器储存起来。电容器的两端还引出两条导线延伸到电池外部，成为正、负极。当需要用电时，只需将电器与电池的正负极相连，电能存储元件就会放电使电器工作，如果使用一段时间后，电量消耗变得不足，随时可以通过手工驱动原动机构的方式给该电池充电。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1.相对于化学电池而言，本实用新型不会对环境造成污染，有利于环保。

2.相对于其他现有的将机械能转化为电能的装置而言，本实用新型是独立的电源，可以应用于多种场合，用途广泛。

3.本实用新型结构合理，使用时与常规化学电池相同，无需改变现有电器的结构，有利于推广应用。

4.本实用新型成本不高，而且可以反复充电使用，寿命长，如果投入大批量生产，将会产生良好的经济效益。

(四)附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型所述一种微机械式电池由外壳1、原动机构2、齿轮增速机构3、微型发电机4和电容器5相互连接组成，其相互连接关系为，原动机构2与齿轮增速机构3相连接，齿轮增速机构3的输出端与微型发电机4的转子磁铁相连接，微型发电机4的定子线圈两端与电容器5相连接，再由电容器5两端引出两条导线延伸到电池外壳1，成为电池的正、负极。在实施例中，使用一条细绳来带动原动机构2——圆盘，下部固定了蜗卷弹簧。在初始状态下，细绳将缠绕在圆盘上。当拉动细绳时，细绳带动圆盘和传动轴转动，同时将蜗卷弹簧上紧。松开细绳后，蜗卷弹簧被释放，在恢复力矩的作用下要恢复原状，就带动圆盘和传动轴转回初始状态。在这两个运动过程中，传动轴转动会带动固定在轴上的第一级齿轮转动，从而带动与其啮合的第二级齿轮转动。这三级传动机构就构成了整个电池的增速机构3，机构3带动微型发电机4的转子在高速运转，微型发电机4的转子固定在齿轮增速机构3的最后一级传动齿轮的齿轮轴上。转子由永磁材料做成，在运转过程其磁场的磁力线受到切割，从而产生变化磁场，这一变化磁场在定子线圈上产生感应电流。电流通过连接在线圈两端的导线单向向一个电能存储元件(电容器5)充电。当达到所需的功率后，将本实用新型的两个电源输出端的正、负极与电器连接成为通路，就可作为电池带动电器工作。这一工作过程可以同时在充电过程中或充电结束后进行，并可重复进行。

如上所述，即可较好地实现本实用新型。

Claims

1.一种微机械式电池，其特征是，它由外壳、原动机构、齿轮增速机构、微型发电机和电容器相互连接组成，其相互连接关系为，原动机构与齿轮增速机构相连接，齿轮增速机构的输出端与微型发电机的转子磁铁相连接，微型发电机的定子线圈两端与电容器相连接，再由电容器两端引出两条导线延伸到电池外壳，成为电池的正、负极。

2.根据权利要求1所述的一种微机械式电池，其特征是，所述原动机构采用圆形转盘，圆形转盘的圆周上缠绕细绳，下部固定蜗卷弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种微机械式电池，其特征是，所述微型发电机的转子固定在齿轮增速机构的最后一级传动齿轮的齿轮轴上。