專利名稱：一種自發(fā)電電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電充電儲電放電裝置，特別是涉及一種通過外部動能作用能夠發(fā)電充電儲電放電的自發(fā)電電池。
背景技術(shù)：
目前人們使用手機(jī)、MP3播放器等便攜式用電設(shè)備越來越普遍，這些用電設(shè)備基本都是以干電池、可充電池作為電源。干電池不能反復(fù)使用，及容易造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染?？沙潆姵乜梢苑磸?fù)使用，但目前均采用交流型充電器對可充電池進(jìn)行充電；而使用這種充電器必須在有交流電源的地方才能夠進(jìn)行，因此它只具有變壓整流的功能而沒有自發(fā)電的功能。當(dāng)人們在無交流電源的野外工作或旅行時(shí)，無法對可充電池進(jìn)行充電，嚴(yán)重影響人們的正常工作和生活。另外，采用交流電為可充電池充電，間接地消耗了石油，煤炭等自然資源，不利于環(huán)境保護(hù)。
針對這個(gè)問題，1991年10月2日公告的CN 91204307.5號中國實(shí)用新型專利說明書提供了一種多功能直流發(fā)電充電裝置，它并不使用交流電源而是利用手動的動作，使機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓M(jìn)行充電。其機(jī)殼內(nèi)裝有齒條和齒輪傳動機(jī)構(gòu)，齒條與壓桿相連接，按動壓桿，通過齒條和齒輪機(jī)構(gòu)的傳動帶動直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而獲得所需的電能。這種裝置的不足之處在于其結(jié)構(gòu)不夠緊湊，發(fā)電效率較低，輸出電壓不穩(wěn)定，使用者勞動強(qiáng)度大。
發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)電效率較高、輸出電壓穩(wěn)定、可長期使用的利用人體動能或其它生物動能來發(fā)電充電的自發(fā)電電池。
本實(shí)用新型可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種自發(fā)電電池，包括端部帶負(fù)極端的外殼體及置于外殼體空腔內(nèi)的可充電電池芯，外殼體內(nèi)設(shè)有與其內(nèi)壁滑動連接且端部帶正極帽的內(nèi)殼體，內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)有與內(nèi)殼體內(nèi)壁呈滑動連接的線圈組，在線圈組的空腔內(nèi)設(shè)有可作往復(fù)運(yùn)動的永磁體，與線圈組電連接的可充電電池芯正負(fù)端又與內(nèi)殼體的正極帽、外殼體的負(fù)極端分別電連接。
線圈組與可充電電池芯之間還設(shè)有整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路。
所述的線圈組數(shù)量為2組或2組以上。相鄰的線圈組繞線方向相反且串聯(lián)相接，線圈組間設(shè)置有副彈簧。裝配時(shí)，線圈組穩(wěn)固在線圈框架上，與線圈組相對應(yīng)的線圈框架有突起部位和凹槽部位，相鄰間的線圈框架突起部位和凹槽部位匹配接合，以保證在任何狀態(tài)下相鄰線圈框架都處于銜接狀態(tài)，彼此間只能作軸向相對位移。
所述永磁體由一個(gè)或多個(gè)永磁單體組成。當(dāng)永磁體由多個(gè)永磁單體組成時(shí)，各個(gè)永磁單體的直徑及長度分別相同，且永磁單體間的同性磁極相對接，即以NSSNNSSN的方式相結(jié)合。在永磁體由多個(gè)永磁單體組成時(shí)的可充電拉伸狀態(tài)下，多組線圈組間的中心距應(yīng)等于永磁單體的長度，此舉可有效防止各線圈組間因不同磁極切割線圈所產(chǎn)生的電流相抵觸的現(xiàn)象。
另外，線圈組與外殼體底端間設(shè)有主彈簧，該主彈簧套置在可充電電池芯外側(cè)。永磁體運(yùn)動區(qū)域的前后端或永磁體的前后端分別裝有緩沖體，有利于永磁體在運(yùn)動區(qū)域內(nèi)運(yùn)動時(shí)不會產(chǎn)生剛性碰撞。線圈組與內(nèi)殼體間還設(shè)有用于調(diào)整線圈組與內(nèi)殼體相對位置關(guān)系的調(diào)整塊。
當(dāng)內(nèi)殼體以及藏于內(nèi)殼體與外殼體之共同內(nèi)腔中的器件完全滑入外殼體時(shí)，可充電電池芯的正負(fù)極分別與正極帽及負(fù)極端電連接，此時(shí)為待放電狀態(tài)，這時(shí)的本實(shí)用新型的尺寸外形及功能與標(biāo)準(zhǔn)型號可充電電池相同。當(dāng)內(nèi)殼體自外殼體內(nèi)拉出時(shí)，在主彈簧、副彈簧及調(diào)整塊的共同作用下，線圈框架連同線圈組相對拉開距離并分別移至有效位置；由于采用柔性電纜進(jìn)行電聯(lián)接，故保證了各線圈組、整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路及可充電電池芯在伸展開后的正常電連接，此為本實(shí)用新型自發(fā)電電池的可充電狀態(tài)。
在可充電狀態(tài)下，將本實(shí)用新型來回?cái)[動，將導(dǎo)致永磁體在多個(gè)線圈框架的共同中心孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)線圈組切割磁力線而產(chǎn)生交變電流，所產(chǎn)生電流經(jīng)整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路調(diào)整為電壓適當(dāng)?shù)闹绷麟姾?，輸入可充電電池芯儲能，完成了自發(fā)電及充電過程。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型采用了伸縮式的殼體結(jié)構(gòu)及柔性線圈位移結(jié)構(gòu)，整體收縮至最小體積后可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的充電電池一樣正常使用，也可用交流充電器對本實(shí)用新型進(jìn)行充電；殼體伸長后可通過線圈組切割磁力線所產(chǎn)生的電流由整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路向可充電電池芯充電，實(shí)現(xiàn)電池自發(fā)電及充電。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧，可依適宜方式放在鞋上或手臂上；當(dāng)人們走路或擺動手臂時(shí)，不知不覺中就進(jìn)行著充電，充電操作相當(dāng)方便，發(fā)電效率高、輸出電壓穩(wěn)定、可以長期使用，適用面廣。
圖1是本實(shí)用新型的待放電狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的可充電狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的可充電狀態(tài)的電路示意圖；圖4是本實(shí)用新型的待放電狀態(tài)的電路示意圖；圖5是所述線圈框架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是所述線圈框架的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的主旨是在保證可充電電池的造型符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下，借助套管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸向拉伸時(shí)的容積成倍增加；在此擴(kuò)大后的空間內(nèi)，各種用于發(fā)電和充電的元器件都擁有了充分地運(yùn)作空間，因而能順利地完成發(fā)電和充電的整個(gè)過程。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明如附圖1、圖2、圖5、圖6所示，一種自發(fā)電電池，包括端部帶負(fù)極端13的外殼體4及置于外殼體空腔內(nèi)的可充電電池芯7，外殼體4內(nèi)設(shè)有與其內(nèi)壁滑動連接且端部帶正極帽1的內(nèi)殼體2，內(nèi)殼體2內(nèi)設(shè)有與內(nèi)殼體內(nèi)壁呈滑動連接的線圈組6，在線圈組的空腔內(nèi)設(shè)有作往復(fù)運(yùn)動的永磁體10，與線圈組電連接的可充電電池芯7正負(fù)端又與內(nèi)殼體2的正極帽1、外殼體4的負(fù)極端13分別電連接。
線圈組6與可充電電池芯7之間還設(shè)有整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路8。圖示的線圈組6數(shù)量為五組，相鄰的線圈組繞線方向相反且串聯(lián)相接，線圈組間設(shè)置有副彈簧11，所述的副彈簧11的數(shù)量為四副。當(dāng)然，線圈組的數(shù)量可根據(jù)具體要求變動。
如圖5所示，所述的線圈組6分別穩(wěn)固在各自的線圈框架5上，線圈組相對應(yīng)的線圈框架5有突起部位5-2和凹槽部位5-1，相鄰間的線圈框架突起部位和凹槽部位匹配接合，保證在任何狀態(tài)下，相鄰線圈框架5都處于銜接狀態(tài)，彼此間只能作軸向相對位移。
所述永磁體10由一個(gè)以上的永磁單體組成，具體數(shù)量根據(jù)設(shè)計(jì)而定，各個(gè)永磁單體的直徑及長度分別相同，且永磁單體間的同性磁極相對接，即以NSSNNSSN的方式相結(jié)合，在充電拉伸狀態(tài)下，多組線圈組間的中心距應(yīng)等于永磁單體的長度，有效防止各線圈組間因不同磁極切割線圈所產(chǎn)生的電流相抵觸的現(xiàn)象。
另外，線圈組與外殼體底端間設(shè)有主彈簧12，該主彈簧12套置在可充電電池芯7外側(cè)。永磁體10運(yùn)動區(qū)域的前后端或永磁體10的前后端分別裝有緩沖體9，有利于永磁體10在運(yùn)動區(qū)域內(nèi)運(yùn)動時(shí)不會產(chǎn)生剛性碰撞。線圈組與內(nèi)殼體間還設(shè)有用于調(diào)整線圈組與內(nèi)殼體相對位置關(guān)系的調(diào)整塊3。
當(dāng)內(nèi)殼體2以及藏于內(nèi)殼體2與外殼體4之共同內(nèi)腔中的器件完全滑入外殼體4時(shí)，可充電電池芯7的正負(fù)極分別與正極帽1及負(fù)極端13電連接，此時(shí)為待放電狀態(tài)，正如圖1、圖4所示；此時(shí)本實(shí)用新型的尺寸外形及功能與標(biāo)準(zhǔn)可充電電池相同。
當(dāng)內(nèi)殼體2自外殼體4內(nèi)拉出時(shí)，在主彈簧12與副彈簧11及調(diào)整塊3的共同作用下，線圈框架5連同線圈組6相對拉開距離及分別移至有效位置；由于采用柔性電纜進(jìn)行電聯(lián)接，故保證了各線圈組、整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路及可充電電芯在伸展開后的正常電連接，此為所述自發(fā)電電池的可充電狀態(tài)。在可充電狀態(tài)下，將本實(shí)用新型來回?cái)[動，將導(dǎo)致永磁體10在多個(gè)線圈框架的共同中心孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)線圈組6切割磁力線而產(chǎn)生交變電流，所產(chǎn)生電流經(jīng)整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路8調(diào)整為電壓適當(dāng)?shù)闹绷麟姾?，輸入可充電電池?儲能，實(shí)現(xiàn)自發(fā)電過程，如圖2、圖3所示。
權(quán)利要求1.一種自發(fā)電電池，包括端部帶負(fù)極端(13)的外殼體(4)及置于外殼體空腔內(nèi)的可充電電池芯(7)，其特征在于外殼體(4)內(nèi)設(shè)有與其內(nèi)壁滑動連接且端部帶正極帽(1)的內(nèi)殼體(2)，內(nèi)殼體(2)內(nèi)設(shè)有與內(nèi)殼體內(nèi)壁呈滑動連接的線圈組(6)，在線圈組的空腔內(nèi)設(shè)有作往復(fù)運(yùn)動的永磁體(10)，與線圈組電連接的可充電電池芯(7)正負(fù)端又與內(nèi)殼體的正極帽(1)、外殼體的負(fù)極端(13)分別電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電電池，其特征在于線圈組(6)與可充電電池芯(7)之間還設(shè)有整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)電電池，其特征在于所述的線圈組(6)數(shù)量為2組或2組以上，線圈組(6)穩(wěn)固在線圈框架(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自發(fā)電電池，其特征在于在多組的線圈組結(jié)構(gòu)中，相鄰的線圈組繞線方向相反且串聯(lián)相接，線圈組間設(shè)置有副彈簧(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自發(fā)電電池，其特征在于線圈框架(5)設(shè)有突起部位(5-2)和凹槽部位(5-1)，相鄰間的線圈框架突起部位和凹槽部位匹配接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電電池，其特征在于所述永磁體(10)由一個(gè)或多個(gè)永磁單體組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自發(fā)電電池，其特征在于在由多個(gè)永磁單體組成的永磁體結(jié)構(gòu)中，各個(gè)永磁單體的直徑及長度分別相同，且永磁單體間的同性磁極相對。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電電池，其特征在于線圈組與外殼體底端間設(shè)有主彈簧(12)，該主彈簧(12)套置在可充電電池芯(7)外側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電電池，其特征在于永磁體(10)運(yùn)動區(qū)域的前后端或永磁體(10)的前后端分別裝有緩沖體(9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自發(fā)電電池，包括端部帶負(fù)極端的外殼體及置于外殼體空腔內(nèi)的可充電電池芯，外殼體內(nèi)設(shè)有與其內(nèi)壁滑動連接且端部帶正極帽的內(nèi)殼體，內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)有與內(nèi)殼體內(nèi)壁呈滑動連接的線圈組，在線圈組的空腔內(nèi)設(shè)有可作往復(fù)運(yùn)動的永磁體，與線圈組電連接的可充電電池芯正負(fù)端又與內(nèi)殼體的正極帽、外殼體的負(fù)極端分別電連接。本實(shí)用新型通過線圈組切割磁力線所產(chǎn)生的電流由整流調(diào)壓及過充保護(hù)電路向可充電電池芯充電的原理實(shí)現(xiàn)電池自發(fā)電，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積相當(dāng)小巧，充電操作相當(dāng)方便，發(fā)電效率高、輸出電壓穩(wěn)定、可以長期使用，適用面廣。
文檔編號H02K35/02GK2924913SQ200620060010
公開日2007年7月18日 申請日期2006年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月3日
發(fā)明者趙立鑫 申請人:趙立鑫