一種電池自動充電裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可再生能源領域，具體涉及一種電池自動充電裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的迅猛發(fā)展，一系列電子產品進入人們的生活。人們生活中常需要一些電子設備，如手機、電腦、相機等，這些設備的能源供給主要來自電池。雖然電池技術已經取得了長足進步，但電池的電容量仍然限制著這些電子設備的使用。目前也有自充電設備如太陽能充電，壓電陶瓷收集電能等，但太陽能充電受到場所、天氣等條件限制，壓電陶瓷發(fā)電效率比較低。因此，提出一種新的充電方式對于我們的生活具有重大意義。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發(fā)明提供一種電池自動充電裝置及其方法。
[0004]本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]一種電池自動充電裝置，包括機盒，所述機盒內設置電池盒、彈簧緩沖機構、導軌傳動機構及齒輪齒條機構，所述電池盒內設置發(fā)電機、電池、整流調壓及充電電路，所述導軌傳動機構包括L形導軌及凹型槽，所述齒輪齒條機構包括與發(fā)電機連接的齒輪及與機盒連接的齒條。
[0006]所述凹型槽共有兩個，分別設置在機盒內的兩側，所述L形導軌共有兩個，分別設置在電池盒的兩側并與凹型槽配合安裝，使得所述L形導軌在凹型槽中做直線運動。
[0007]所述齒條共兩條，分別安裝在凹型槽的上方；所述齒條與安裝在發(fā)電機上的齒輪形成齒輪運動副，并在外部運動的驅動下獲得相對運動。
[0008]所述彈簧緩沖機構具體為兩組非線性彈簧，兩組非線性彈簧分別固定在電池盒的頂端與底端，另一端自由。
[0009]還包括儲能裝置。
[0010]人在外出運動時，由電池、發(fā)電機、整流調壓及充電電路及電池盒構成的阻尼振蕩質量做振蕩運動，導軌傳動機構將阻尼振蕩質量的振蕩運動轉換為豎直直線運動，齒輪齒條機構將豎直直線運動轉換為旋轉運動，并帶動發(fā)電機發(fā)電。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]本發(fā)明利用人體活動產生的振動作為動力源，電池自身的重量作為阻尼質量用于發(fā)電，分析表面本捕獲裝置可有效減輕人體長時間活動所支出的生物能，該機構特別適合在外出時獲取所需的電能，滿足了外出作業(yè)時對電能來源的需求。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的裝置結構示意圖；
[0014]圖2是圖1的橫向剖面圖。
[0015]圖中示出:
[0016]1-機盒，2-發(fā)電機，3-電池盒，4-電池，5-整流調壓及充電電路，6-彈簧緩沖機構，7-齒輪，8-齒條，9-L形導軌。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0018]實施例
[0019]如圖1、圖2所示，一種電池自動充電裝置，包括機盒1，所述機盒I內包括電池盒3、彈簧緩沖機構6、導軌傳動機構及齒輪齒條機構，所述電池盒3內設置發(fā)電機2、電池4、整流調壓及充電電路5，本實施例中發(fā)電機2有兩組，對稱設置在電池盒3中，整流調壓及充電電路5放置在電池4的下方，所述導軌傳動機構包括L形導軌9及凹形槽，所述凹型槽共有兩個，分別設置在機盒I內的兩側，所述L型導軌9共有兩個，分別設置在電池盒3兩側并與凹型槽配合安裝，使得所述L形導軌9在凹形槽相對滑動，保證電池盒3沿導軌方向做直線運動，L形導軌9與凹形槽間隙配合，并采用摩擦系數低、具有自潤滑作用的聚四氟乙烯作為原料，可以有效地減少能量損耗。
[0020]所述齒輪齒條機構包括與發(fā)電機連接的齒輪7及與機盒連接的齒條8，所述齒條8共兩條，分別安裝在凹形槽的上方，所述齒條8與安裝在發(fā)電機上的齒輪7形成齒輪運動畐O，并在外部運動的驅動下獲得相對運動，齒輪7和齒條8在阻尼質量線性運動的帶動下做旋轉轉動，并帶動發(fā)電機轉動，從而發(fā)電。
[0021]所述彈簧緩沖機構6具體為兩組非線性彈簧，兩組非線性彈簧的一端分別固定在電池盒的頂端與底端，另一端自由，在電池盒的作用下，有一定的預壓，非線性彈簧具有變剛度的特性:振幅小的時候，由于彈簧變形量較小，彈簧的剛度也較??；振幅大的時候，彈簧變形量較大，彈簧的剛度也隨之變大。利用非線性彈簧的剛度隨著變形程度增大而增大的特點可以有效地減少能量損耗，提高能量轉化效率。
[0022]一種電池自動充電裝置的充電方法，人在外出運動時，由電池、發(fā)電機、整流調壓及充電電路及電池盒構成的阻尼振蕩質量做振蕩運動，導軌傳動機構將阻尼振蕩質量的振蕩運動轉換為豎直直線運動，齒輪齒條機構將豎直直線運動轉換為旋轉運動，并帶動發(fā)電機發(fā)電，產生的電能通過整流調壓電路的調整后存儲在儲能裝置中。
[0023]本裝置不僅可以捕獲人體步行等較為微小的振動，還可以捕獲手動搖晃設備等較劇烈的振動來發(fā)電，有效解決外出時對電源的需要。
[0024]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電池自動充電裝置，其特征在于，包括機盒，所述機盒內設置電池盒、彈簧緩沖機構、導軌傳動機構及齒輪齒條機構，所述電池盒內設置發(fā)電機、電池、整流調壓及充電電路，所述導軌傳動機構包括L形導軌及凹型槽，所述齒輪齒條機構包括與發(fā)電機連接的齒輪及與機盒連接的齒條。
2.根據權利要求1所述的充電裝置，其特征在于，所述凹型槽共有兩個，分別設置在機盒內的兩側，所述L形導軌共有兩個，分別設置在電池盒的兩側并與凹型槽配合安裝，使得所述L形導軌在凹型槽中做直線運動。
3.根據權利要求1所述的充電裝置，其特征在于，所述齒條共兩條，分別安裝在凹型槽的上方；所述齒條與安裝在發(fā)電機上的齒輪形成齒輪運動副，并在外部運動的驅動下獲得相對運動。
4.根據權利要求1所述的充電裝置，其特征在于，所述彈簧緩沖機構具體為兩組非線性彈簧，兩組非線性彈簧分別固定在電池盒的頂端與底端，另一端自由。
5.根據權利要求1所述的充電裝置，其特征在于，還包括儲能裝置。
6.一種如權利要求1-5任一項所述充電裝置的充電方法，其特征在于，人在外出運動時，由電池、發(fā)電機、整流調壓及充電電路及電池盒構成的阻尼振蕩質量做振蕩運動，導軌傳動機構將阻尼振蕩質量的振蕩運動轉換為豎直直線運動，齒輪齒條機構將豎直直線運動轉換為旋轉運動，并帶動發(fā)電機發(fā)電。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電池自動充電裝置及其方法，包括機盒，機盒內設置電池盒、彈簧緩沖機構、導軌傳動機構及齒輪齒條機構，電池盒內設置發(fā)電機、電池、整流調壓及充電電路，導軌傳動機構包括L形導軌及凹型槽，所述齒輪齒條機構包括與發(fā)電機連接的齒輪及與機盒連接的齒條，人運動時，激勵裝置中的阻尼質量做振蕩運動，線性的振動運動經齒輪齒條傳動副轉換為旋轉運動，最后帶動發(fā)電機轉動發(fā)電，實現機電轉換。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號】CN104600772
【申請?zhí)枴緾N201410698357
【發(fā)明人】謝龍漢, 蔡明京, 梅雪鈺
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月26日