JP2011225194A

JP2011225194A - 自転車照明用充電発電装置

Info

Publication number: JP2011225194A
Application number: JP2010109681A
Authority: JP
Inventors: Kokushu Son; 克洲孫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】従来の自転車ライトは夜走る時、発電機と自転車の車輪の摩擦回転によって発生した電流で光ります。早く走れば、ライトの光が明るくなりますが、スピードが遅くなれば、ライトの光が暗くなります。走らなければ、止まる場合は、ライトが光りません。市販の普通電池ライトは自転車が止まる時でもライトが光りますが、乾電池の電流のパワーが小さく、ライトの光りが暗くて、一か月経てば乾電池を交換しなければならないのが現状です。乾電池の費用もかかります。
【解決手段】１０Ｖの発電機の電流を充電済み電池の電圧を安定する働きを利用して、バッテリの充電電池に充電、蓄電すると共に電球に電流を供給して、自転車のライトの光を長時間保てる事によって、安全な走行を提供できます。
【選択図】図１

Description

本発明は、自転車照明に充電機能を備えた装置に関する。

従来の自転車ライトは夜走る時、発電機と自転車の車輪の摩擦回転によって発生した電流でライトが光ります。早く走れば、電流が多く流れる為、ライトの光が明るくなり、スピードが遅くなれば、流れる電流が少ない為、ライトの光が暗くなります。走らなければ或は止まる時は、電流発生しないため、ライトが光りません。

市販の普通乾電池付きライトは自転車が止まる時に、電池でライトが光りますが、乾電池の電流のパワーが小さいです。

以上に述べた従来の自転車ライトでは、信号待ちする時、車の通過を待っている時など、ライトが光らない為、不便と危険を感じさせます。市販の普通電池ライトは自転車が止まる時でも光りのパワーが小さいです。乾電池が一か月経てば、交換しなければなりませんので、乾電池の費用がかかります。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、充電機能が備えてた発電装置で、充電電池と照明に電流を供給すると共に、バッテリで自転車のライトを長時間明るい光を保てる事を実現することを目的とするものである。

１０Ｖ発電機の電圧、０．７Ａ発電電流が整流装置で整流後、双連スイッチを経て、接続してるニッケル水素充電電池（５本６Ｖ）と電球（６Ｖ）に電流を供給します。

発電機の１０Ｖ電圧が充電済みのニッケル水素充電電池の自身の電圧を安定する機能を利用する事で、電圧を６Ｖに安定させて、ニッケル水素充電電池と接続している６Ｖ電球に安定した６Ｖの電圧で使用する事ができます。発電機の電圧が高くて１０Ｖ、発電の電流も高くて０．７Ａもあって、電球使用する０．４Ａ以外の電流をニッケル水素充電電池の急速充電にも使用します。急速充電している為、ニッケル水素充電電池が常に満電状態のため、自転車で信号待ちしている時、車を待っている時、満電状態の充電電池が充分な電流で電球に供給することができます。約四時間続けて点灯可能です。

本発明初期の回路図［図０］では、スイッチが一つだけあります、発電機をタイヤに当てた後、直ちにスイッチを入れなければ、正常に稼動しない為、不安定電圧になって、発電機から１０Ｖの高圧電圧で、過電流で電球が切れる恐れがあります。現実施図［図１］の様に、一つスイッチを増加して、双連スイッチで、発電機をタイヤに当てた後でも、双連スイッチを入れなくでも、発電電流が切断になって、電流が流れないため、過電流で電球が切れる恐れがなくなります。双連スイッチを入れれば、電圧も安定し、発電電流が流れて、充電電池と電球に電流が流れます。

上述したように本発明は、夜間、発電機、スイッチを入れれば、充電もできます。走る時も、止まる時も関係なく、ライトの光がずーと強力懐中電灯の様に明るくて、光は５０Ｍ先まで届きます。

装置のスイッチだけを入れれば、発電機を使わずに、バッテリだけを使用すれば、自転車を軽く疲れずに速く走れる事になります。夜、充電電池バッテリだけでは約４時間続けて点灯する事ができます。そして、ライトの光も明るくて、５０Ｍ先まで届きます。サイクリング好きな人に最適です。

本発明は構造簡単、コスト低い、効率高い、使用簡単、安全、実用性が高いのが特徴です。発明者が本発明を約４年使っていましたが、故障は一回もありません。四年に経っても、一回もニッケル充電電池を交換してないです。夜ライトを点灯すると同時に充電もできます。昼間に充電する必要ないので、だから、昼間走行が軽いです。

→添付図面の全てについて説明する。

発明初期回路図現実施回路図等価回路電圧安定曲線図

以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。

１０Ｖ発電機の電圧、０．７Ａ発電電流が整流装置で整流後、双連スイッチを経て、接続してるニッケル水素充電電池（５本６Ｖ）と電球（６Ｖ）に電流を供給します。図１

徐行（人が歩く時のスピードの様な感じ）この時発電機の電圧が低く、整流後の電圧は６Ｖに達成しない為、バッテリに充電できない状態で、発電機の電流も少なく、電球に満足に供給できないので、バッテリから部分電流を補充供給します。Ａ３＝Ａ１＋Ａ４［図１］

低速（お年寄りの方が、自転車で走るスピードの様な感じ）この時発電機の電圧が高くなり、整流後の電圧は約６Ｖに達成していて、バッテリに充電開始し、同時に電球にも正常に電流を供給します。この時は、Ａ１＝Ａ２＋Ａ３［図１］但し、バッテリに充電できる電流がまだ少なくて約０．１２Ａ、バッテリの消耗が多い時は、低速で走行する場合は、充電満電するまで、時間が掛かります。

中速（一般な人が、普通スピードで走るスピード）この時、発電機の電圧はもっと高くなり、約８．５Ｖぐらい、整流後の直流電圧は約６Ｖ強で、充電する電流も高くなり約０．２Ａぐらいで、急速充電する状態になります。Ａ１＝Ａ２急＋Ａ３［図１］一般的に信号待っている時、車を待っている時などの原因で消耗したバッテリ電量をこのスピードで走行する事によって、急速充電状態になり、バッテリを旱く満電状態に充電する事ができます。

快速（速いスピードで走る時）発電機の電圧が更に高くなり、約１０Ｖぐらい、整流後の直流電圧は約６Ｖ強で、充電電流も高くなり約０．２５Ａ〜０．３Ａ、大電流で急速充電する状態になります。Ａ１＝Ａ２急大＋Ａ３［図１］長時間一年ぐらい自転車を放置したままで、消耗したバッテリの電量がこのスピードなら、約９０分でバッテリに満電充電ができます。

発電機を使用する場合、摩擦で、ある程度力を要する事によって、疲れるとともにスピードが遅くなります。スイッチを入れれば、発電機を使わずに、バッテリを使用する事によって、ライトが明るく、軽くて、疲れずに速く走れます。サイクリング好きな人に最適です。夜バッテリだけを使用すると、約４時間走れます。この時Ａ４＝Ａ３［図１］

以上説明の中で、発電機の電圧は０Ｖ〜１０Ｖの間で変化しているにもかかわらず電球、バッテリの両端の電圧は６Ｖいつも安定した電圧を保っています。充電済み用バッテリは電圧を安定する機能を持っています。その原理は、［図３］のようになります。バッテリはニッケル水素充電電池単３型１．２Ｖ５本使用６Ｖになります。

充電電流は０．３Ａ以上になると、過充電状態になります。過充電になると、バッテリが熱くなり、危ないので、過充電を制限する必要があります。制限抵抗約６Ω〜８Ωぐらい。制限抵抗＝発電機内抵抗＋整流装置抵抗［図２］

この装置は必ず充電済みの電池を使用［図３］の説明
最初バッテリの電圧は、充電電量の上昇に伴って上昇します。バッテリの電圧が６Ｖに達成後、充電電流がいくら大きくなっても、バッテリの電圧が変わらず、安定した電圧になります。自転車が早く走っても、止まっても、バッテリ両端の電圧が変わらずいつも６Ｖ。速く走行する時、バッテリに充電すると同時に電球に電流を供給します。自転車が止まる時、バッテリから電球に電流を供給します。

使用上注意：充電電池が寿命完了する際、充電済みの電池に交換する事

▲１▼発電機快速電圧１０Ｖ電流０．７Ａ
▲２▼整流装置
▲３▼コンデンサ
▲４▼スイッチ
▲５▼充電済み電池
▲６▼電球６Ｖ２．４Ｗ
▲７▼ヒュース０．３Ａ
▲８▼制限抵抗
４ａスイッチ
４ｂスイッチ
Ａ１発電機電流
Ａ２充電電流
Ａ３電球用電流
Ａ４放電電流充電電池から電球に供給する電流

Claims

充電済みニッケル水素充電電池は電圧を安定する機能を持っています。電圧を安定しながら、充電して、電量を貯める、効率が高いです。従来電子学、電工学では、充電済みのニッケル水素電池は電圧安定の理論がないです。この理論は私が発見しました。
請求項目１の原理で、１０Ｖの発電機を使用しても、走行低速でも発電電圧６Ｖを保ち、電球に６Ｖの電圧を保証し、電球を正常に明るく点灯する事ができます。
中速、快速走行時も電圧６Ｖに安定させ、大電流で急速充電利用して、常に充電電池を満電状態にします。
発電機をタイヤに当たらなくても、自転車の充電電池だけを利用して、軽い走行できます。
コンデンサを連接して、発電機電圧を一層安定したため、スイッチを切るとき、電球の光線が融和に消える、電球の寿命を延長することができます。
スイッチを充電電池と連接して、スイッチを切ったら、充電電池の外部自然漏電を減少することができます。
充電済みの電池を使用すると、電圧を安定するだけじゃなく、充電電圧０から満電までの５，６時間も必要ない。（電圧０から５，６時間の充電間、電圧安定性能ないです。）
以前、双連スイッチ利用しないと、発電機のみタイヤにあたる走行すれば、電圧が安定しない、電球が過電流の為、切れる危険がありますが、今、双連スイッチ利用することに因って、発電機のみタイヤにあたる走行でも、発電電流が通れない為、電球に過電流になる危険もないです。スイッチを入れれば、同時に発電電流が通り、充電電池にも通りますと、電圧も安定になります。