一種自行車發(fā)電鏈條盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及摩擦薄膜發(fā)電技術(shù)，具體涉及一種自行車發(fā)電鏈條盤。
【背景技術(shù)】
[0002]由于城市人群的工作方式普遍具有久坐不動的特點(diǎn)，因此城市居民尤其是辦公室族普遍缺乏運(yùn)動，加之由于早、晚高峰尤其存在交通壓力偏大的問題，在相當(dāng)程度上影響城市居民尤其上班人群的生活質(zhì)量。此外，伴隨著由于化石類能源及其污染導(dǎo)致的環(huán)境問題在全球范圍成為關(guān)注的焦點(diǎn)，從環(huán)境中采集能量被視為實(shí)現(xiàn)綠色能源和能源可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
[0003]隨著人們健康意識的普遍增強(qiáng)，兼具強(qiáng)身健體和低碳減排優(yōu)點(diǎn)的綠色騎行已經(jīng)成為越來越多人的日常出行或者運(yùn)動方式。但是，在移動設(shè)備日益豐富、人們離不開移動設(shè)備以及設(shè)備耗電量偏大的前提下，較長時(shí)間騎行特別是騎車參加戶外活動的情況下，移動設(shè)備經(jīng)常沒電會在很大程度上影響人們的心情。
[0004]發(fā)電自行車是將自行車騎行過程中的能量儲存為可以給移動設(shè)備充電的電能，大大方便了騎行過程中的體驗(yàn)。但是現(xiàn)有的發(fā)電式自行車都是電磁方式，存在體積大、效率低的不足，而且在騎行過程中會產(chǎn)生運(yùn)動阻力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種自行車發(fā)電鏈條盤，旨在實(shí)現(xiàn)騎行過程中的儲能與充電。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案具體為:
[0007]—種自行車發(fā)電鏈條盤，包括鏈條盤、車架和發(fā)電膜組，所述發(fā)電膜組包括第一摩擦發(fā)電膜和第二摩擦發(fā)電膜，所述第一摩擦發(fā)電膜和所述第二摩擦發(fā)電膜分別貼合于所述鏈條盤的外側(cè)以及所述車架的內(nèi)側(cè)。
[0008]在上述自行車發(fā)電鏈條盤中，所述第一摩擦發(fā)電膜為發(fā)電膜正極或者負(fù)極，所述第二摩擦發(fā)電膜為與所述第一摩擦發(fā)電膜相對應(yīng)的發(fā)電膜負(fù)極或者正極。
[0009]在上述自行車發(fā)電鏈條盤中，所述發(fā)電膜正極包括依次貼合的金屬摩擦層、聚合物薄膜和第一導(dǎo)電電極，所述發(fā)電膜負(fù)極包括依次貼合的聚合物摩擦層、第二導(dǎo)電電極和襯底，所述第一導(dǎo)電電極和所述聚合物摩擦層相貼合。
[0010]在上述自行車發(fā)電鏈條盤中，所述發(fā)電膜組通過電壓轉(zhuǎn)換電路與負(fù)載相連接。
[0011]在上述自行車發(fā)電鏈條盤中，所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括降壓變壓器和交直流轉(zhuǎn)換器，其中:所述發(fā)電膜組的輸出端與所述降壓變壓器的輸入端相連接，用于對發(fā)電膜組產(chǎn)生的交流電信號進(jìn)行降壓處理；所述降壓變壓器的輸出端與交直流轉(zhuǎn)換器相連，所述交直流轉(zhuǎn)換器包括依次連接的整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，降壓后的交流電信號經(jīng)所述交直流轉(zhuǎn)換器處理后轉(zhuǎn)換為直流電；所述交直流轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述負(fù)載相連接。
[0012]在上述自行車發(fā)電鏈條盤中，所述負(fù)載為移動智能設(shè)備。
[0013]在上述自行車發(fā)電鏈條盤中，所述負(fù)載為蓄電裝置，所述蓄電裝置包括依次相連的充電電路、保護(hù)電路以及儲能元件，所述充電電路用于調(diào)節(jié)充電電流并顯示充電狀態(tài)；所述保護(hù)電路用于短路保護(hù)、過充以及過放電保護(hù)；轉(zhuǎn)換的直流電依次經(jīng)所述充電電路、所述保護(hù)電路處理后存儲于所述儲能元件。
[0014]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型的發(fā)電裝置基于摩擦起電及靜電感應(yīng)原理，可用于自動發(fā)電的自行車鏈條盤。較之于電磁原理的發(fā)電機(jī)，基于摩擦起電與靜電感應(yīng)原理的單表面摩擦發(fā)電膜體積小，具有高電壓輸出和較強(qiáng)的充電能力，而且不會對自行車配件新增摩擦損耗，且不會使騎行產(chǎn)生額外的阻力；
[0016]本實(shí)用新型的發(fā)電裝置采用柔質(zhì)的多摩擦材料嵌于目前各個(gè)型號自行車的鏈條盤外側(cè)及車架內(nèi)側(cè)即可，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，有利于大規(guī)模生產(chǎn)；對外部接觸材料無選擇性且無需改變自行車原有的結(jié)構(gòu)與裝配方式，適應(yīng)性良好。
【附圖說明】
[0017]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型。此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種自行車發(fā)電鏈條盤的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型一種自行車發(fā)電鏈條盤的第一摩擦發(fā)電膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型一種自行車發(fā)電鏈條盤的第二摩擦發(fā)電膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ] 圖4為本實(shí)用新型一種自行車發(fā)電鏈條盤的蓄電裝置的電路示意圖。
[0022]圖中:
[0023]1、鏈條盤2、第一摩擦發(fā)電膜21、金屬摩擦層22、聚合物薄膜23、第一導(dǎo)電電極3、第二摩擦發(fā)電膜31、聚合物摩擦層32、第二導(dǎo)電電極33、襯底4、車架。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]如圖1所示，摩擦發(fā)電膜(2、3)分別貼合于普通自行車的鏈條盤1外側(cè)和車架4內(nèi)側(cè)。摩擦發(fā)電膜(2、3)為對應(yīng)的、相貼合的正負(fù)極，在本實(shí)施例中，第一摩擦發(fā)電膜2為正極，第二摩擦發(fā)電膜3為負(fù)極。
[0026]第一摩擦發(fā)電膜2的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步參照圖2，主要包括依次貼合的金屬摩擦層21、聚合物薄膜22和第一導(dǎo)電電極23。
[0027]第二摩擦發(fā)電膜3的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步參照圖3，主要包括依次貼合的聚合物摩擦層31、第二導(dǎo)電電極32和襯底33。
[0028]第一導(dǎo)電電極23和聚合物摩擦層31相貼合。
[0029]當(dāng)人在自行車的騎行過程中，鏈條盤1的滾動使得貼合于鏈條盤1外側(cè)及車架4內(nèi)側(cè)的摩擦發(fā)電膜(2、3)保持摩擦狀態(tài)，而摩擦發(fā)電薄膜(2、3)分別采集并吸收摩擦產(chǎn)生的能量，并將其轉(zhuǎn)換為電能，轉(zhuǎn)換的電能經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換電路降壓并轉(zhuǎn)為直流電后，可以高效地為電容器或者鋰電池等儲電元件充電，也可以直接為如手機(jī)、平板以及碼表等移動智能設(shè)備供電。
[0030]電壓轉(zhuǎn)換電路和蓄電裝置的結(jié)構(gòu)具體如圖4所示，其中:
[0031]電壓轉(zhuǎn)換電路主要包括降壓變壓器和交直流轉(zhuǎn)換器，其中:降壓變壓器的輸入端與摩擦發(fā)電膜(2、3)的輸出端相連，用于對摩擦發(fā)電膜(2、3)產(chǎn)生的電能進(jìn)行降壓處理，這是由于發(fā)電機(jī)采用摩擦發(fā)電薄膜，因此產(chǎn)生的電能的電壓通常比較高，因此需要有降壓變壓器進(jìn)行降壓，經(jīng)降壓變壓器處理后的電信號依然為交流電信號；降壓變壓器的輸出端與交直流轉(zhuǎn)換器相連，降壓后的交流電信號依次通過整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路處理后轉(zhuǎn)換為直流電；
[0032]蓄電裝置包括依次相連的充電電路(用于調(diào)節(jié)充電電流并顯示充電狀態(tài))、保護(hù)電路(用于短路保護(hù)、過充、過放電保護(hù))和儲能元件，降壓并轉(zhuǎn)為直流電的電能依次通過充電電路以及保護(hù)電路后，將電能儲存于儲電元件(如鋰電池)中。
[0033]以上結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，此處的附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解。顯然，以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是可輕易想到的、實(shí)質(zhì)上沒有脫離本實(shí)用新型的變化或替換，也均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自行車發(fā)電鏈條盤，其特征在于，包括鏈條盤、車架和發(fā)電膜組，所述發(fā)電膜組包括第一摩擦發(fā)電膜和第二摩擦發(fā)電膜，所述第一摩擦發(fā)電膜和所述第二摩擦發(fā)電膜分別貼合于所述鏈條盤的外側(cè)以及所述車架的內(nèi)側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電鏈條盤，其特征在于，所述第一摩擦發(fā)電膜為發(fā)電膜正極或者負(fù)極，所述第二摩擦發(fā)電膜為與所述第一摩擦發(fā)電膜相對應(yīng)的發(fā)電膜負(fù)極或者正極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車發(fā)電鏈條盤，其特征在于，所述發(fā)電膜正極包括依次貼合的金屬摩擦層、聚合物薄膜和第一導(dǎo)電電極，所述發(fā)電膜負(fù)極包括依次貼合的聚合物摩擦層、第二導(dǎo)電電極和襯底，所述第一導(dǎo)電電極和所述聚合物摩擦層相貼合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電鏈條盤，其特征在于，所述發(fā)電膜組通過電壓轉(zhuǎn)換電路與負(fù)載相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車發(fā)電鏈條盤，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括降壓變壓器和交直流轉(zhuǎn)換器，其中:所述發(fā)電膜組的輸出端與所述降壓變壓器的輸入端相連接，用于對所述發(fā)電膜組產(chǎn)生的交流電信號進(jìn)行降壓處理；所述降壓變壓器的輸出端與交直流轉(zhuǎn)換器相連，所述交直流轉(zhuǎn)換器包括依次連接的整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路，降壓后的交流電信號經(jīng)所述交直流轉(zhuǎn)換器處理后轉(zhuǎn)換為直流電；所述交直流轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述負(fù)載相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車發(fā)電鏈條盤，其特征在于，所述負(fù)載為移動智能設(shè)備。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車發(fā)電鏈條盤，其特征在于，所述負(fù)載為蓄電裝置，所述蓄電裝置包括依次相連的充電電路、保護(hù)電路以及儲能元件，所述充電電路用于調(diào)節(jié)充電電流并顯示充電狀態(tài)；所述保護(hù)電路用于短路保護(hù)、過充以及過放電保護(hù)；轉(zhuǎn)換的直流電依次經(jīng)所述充電電路、所述保護(hù)電路處理后存儲于所述儲能元件。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種自行車發(fā)電鏈條盤，包括鏈條盤、車架和發(fā)電膜組，所述發(fā)電膜組包括第一摩擦發(fā)電膜和第二摩擦發(fā)電膜，所述第一摩擦發(fā)電膜和所述第二摩擦發(fā)電膜分別貼合于所述鏈條盤的外側(cè)以及所述車架的內(nèi)側(cè)。在騎行過程中，貼合于鏈條盤外側(cè)的發(fā)電膜與車架內(nèi)側(cè)的發(fā)電膜采集由于鏈條盤滾動使得發(fā)電膜不斷摩擦而產(chǎn)生的能量并將其轉(zhuǎn)換為電能，通過合理的電路設(shè)計(jì)，該發(fā)電鏈條盤產(chǎn)生的電能可以直接為手機(jī)、平板、碼表等移動智能設(shè)備供電，也可以將其存儲于蓄電裝置。
【IPC分類】B62M9/00, H02J7/00, H02N1/04
【公開號】CN204998714
【申請?zhí)枴緾N201520334841
【發(fā)明人】鄭強(qiáng), 王奕青
【申請人】北京微能高芯科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年5月22日