一种基于动能发电的水杯的制作方法

本发明涉及水杯领域，更具体地，涉及一种基于动能发电的水杯。

背景技术：

在户外运动中，应急电能必不可少，以备不时之需，应对紧急情况。户外运动作为极限或亚极限运动，对参与者体能要求高，减少装备的数量与重量能有效帮助参与者节省体力。水杯与应急发电装置均是户外运动中必不可少的装备，若两者能有效结合，浓缩为一件装备，便能有效帮助户外运动参与者节省体力。

当下，发电水杯研究主要基于热电效应，利用水杯中水与外界的温差进行发电。于应急电能而言，它有致命的缺点，热能是有限的，转化为电能，用一点就少一点。基于动能发电的水杯，能量来源相对充足，户外运动参与者在运动过程中能为水杯提供动能。如申请号为cn201620106897.0的一种带有微型发电装置的水杯，其特点是利用水杯运动过程中，水杯内的磁铁块随之上下晃动，切割磁感线发电，然而磁铁块自重较轻，惯性较小，运动频率与运动幅度低，发电量较少。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术中发电量较少，提供一种基于动能发电的水杯，通过利用水的流动动能，提供更大的发电量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于动能发电的水杯，包括杯体和杯口，所述杯体内通过隔板分隔为容水腔和发电腔；所述隔板与所述杯体转动连接，且隔板的边缘与所述杯体的内壁抵接；所述发电腔内设置有磁铁、放置于所述磁铁的电磁感应范围内的线圈、与所述线圈电连接的蓄电装置；所述隔板通过传动机构连接所述线圈；所述传动机构将所述隔板的转动转换为驱动所述线圈运动的动力。

饮用的水放置于容水腔内，水杯在随着运动参与者的运动而摆动，容水腔内的水由于惯性的作用，前后晃动，水向前运动时将隔板一边压下，另一边翘起，水向后运动时隔板的运动相反。而传动机构将隔板的转动而产生的动能经过机械结构的转换，使得发电腔内的线圈在磁铁的电磁感应范围内做切割磁感线的运动，从而使得线圈产生电流，并储存于蓄电装置内。

优选的，所述传动机构沿所述隔板的中心线对称设置。传动机构对称设置于隔板，使得隔板两侧的受力一致，空闲状态下不会向一边偏移。而在受到水晃动的作用力的时候，也能够保持转动的顺畅。

优选的，所述杯体内壁的位于所述隔板转动方向的两侧设置有弧形槽，所述隔板的两侧与所述弧形槽抵接，且隔板在转动的时候一直保持与圆弧槽抵接的状态。弧形槽保证隔板旋转时与杯体充分接触，保证隔水效果。

优选的，所述隔板的边缘设置有密封圈。通过密封圈进一步增强隔水的效果，防止容水腔内的水进入发电腔。

优选的，所述传动机构包括一端与所述隔板转动连接，另一端与所述线圈连接的连杆。隔板随着水的惯性转动的时候，带动连杆跟随隔板上下移动，从而带动线圈在磁铁的范围内上下运动做切割磁感线的运动，实现发电。

优选的，所述发电腔设置有与所述杯体转动连接的转盘，所述线圈安装于所述转盘上；所述传动机构包括一端与所述隔板转动连接，另一端带动所述转盘转动的连杆。连杆随着隔板的转动而上下运动，同时也带动转盘实现转动，安装在转盘上的线圈通过转动实现切割磁感线运动。

优选的，所述转盘的转动点与所述隔板的转动点处于同一竖直平面，连杆对称设置于隔板的两侧，转盘的转动点即位于传动机构的中点处，因此实现转盘以隔板的转动点两侧对称，在连杆驱动转盘转动的时候更加顺畅。

优选的，所述连杆为设置有定位槽的齿条，所述转盘为齿轮盘，所述传动机构还包括一侧与所述连杆啮合，另一侧与所述转盘啮合的传动齿轮以及穿过所述定位槽的固定轴。连杆与传动齿轮为齿条齿轮传动，通过传动齿轮带动转盘转动，对称设置的连杆等速反向结构，使得两侧的传动齿轮同向转动，从而带动转盘转动。而固定轴使得连杆只能上下运动，保持与传动齿轮的啮合状态。

优选的，所述传动机构还包括设置于所述隔板靠近所述发电腔一侧的滑槽，所述滑槽内装有滑块，所述连杆与所述滑块转动连接。在连杆运动的时候，能够随着滑块在滑槽内移动，从而使得连杆能够一直与传动齿轮保持啮合状态，同时能够顺畅的上下移动。

优选的，所述连杆远离所述隔板的一端与所述转盘转动连接，连杆与转盘形成曲柄摇杆的结构，在连杆上下运动的时候，直接带动转盘转动一定的角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本水杯利用水的晃动，将水的动能转化为机械能，再转换为电能，只要杯中装有水且处于运动状态，就可以不断的产生电能，且具有较大的运动幅度与频率，能够提供较多的电量。

附图说明

图1是本发明的一种基于动能发电的水杯的结构示意图。

图2是本发明的滑块与滑槽的结构示意图；

图3是本发明的一种基于动能发电的水杯的实施例2结构示意图；

图4是本发明的一种基于动能发电的水杯的实施例3结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1-2所示为一种基于动能发电的水杯的实施例，包括杯体1和杯口101，杯体1内通过隔板2分隔为容水腔3和发电腔4；隔板2与杯体1转动连接，且隔板2的边缘与杯体1的内壁抵接；发电腔4内设置有磁铁5、放置于磁铁5的电磁感应范围内的线圈6、与线圈6电连接的蓄电装置7；隔板2通过传动机构连接线圈6；传动机构将隔板2的转动转换为驱动线圈6运动的动力。

具体的，传动机构沿隔板2的中心线对称设置。传动机构对称设置于隔板2，使得隔板2两侧的受力一致，空闲状态下不会向一边偏移。而在受到水晃动的作用力的时候，也能够保持转动的顺畅。

为了容水腔内的水不流入发电腔4，杯体1内壁的位于隔板2转动方向的两侧设置有弧形槽8，隔板2的两侧与弧形槽8抵接，且隔板2在转动的时候一直保持与圆弧槽8抵接的状态。弧形槽8保证隔板2旋转时与杯体1充分接触，保证隔水效果。为了进一步增强隔水的效果，防止容水腔3内的水进入发电腔4，隔板2的边缘设置有密封圈。

具体的，发电腔4设置有与杯体1转动连接的转盘9，且转盘9的转动点与隔板2的转动点处于同一竖直平面。线圈6安装于转盘9上；传动机构包括连杆10、固定轴11和传动齿轮12，连杆10为设置有定位槽13的齿条，转盘9为齿轮盘；传动齿轮12一侧与定位槽13的齿条啮合，另一侧与齿轮盘啮合；固定轴11穿过定位槽13，使得连杆10只能上下运动，保持与传动齿轮12的啮合状态。连杆10与传动齿轮12为齿条齿轮传动，通过传动齿轮12带动转盘9转动，对称设置的连杆10等速反向结构，使得两侧的传动齿轮12同向转动，从而带动转盘9转动。安装在转盘9上的线圈6通过转动实现切割磁感线运动。

进一步的，传动机构还包括设置于隔板2靠近发电腔4一侧的滑槽14，滑槽14内装有滑块15，连杆10与滑块15转动连接。在连杆10运动的时候，能够随着滑块15在滑槽14内移动，从而使得连杆10能够一直与传动齿轮12保持啮合状态，同时能够顺畅的上下移动。

本实施例的工作原理或工作流程：饮用的水放置于容水腔3内，水杯在随着运动员的运动而摆动，容水腔3内的水由于惯性的作用，前后晃动，水向前运动时将隔板2一边压下，另一边翘起，水向后运动时隔板2的运动相反。隔板2带动连杆10上下运动，在连杆10上下运动的时候，固定轴11和滑块结构使得连杆10只能保持竖直方向的运动，从而带动传动齿轮12转动，而传动齿轮12通过带动转盘9转动使得线圈6在磁铁5的电磁感应范围内做切割磁感线运动而产生电流，最后蓄电装置7将电流进行存储。

本实施例的有益效果：本水杯利用水的惯性，将水的动能转化为机械能，再转换为电能，只要杯中装有水且处于运动状态，就可以不断的产生电能，且具有较大的运动幅度与频率，能够提供较多的电量；本实施例中传动齿轮12传动实现转盘9的转动，传动机构以及线圈6不会受到水杯运动的影响而发生位置的变化，传动更加稳定，且能够转动的角度大，从而产生更多的电量。

实施例2

如图3所示为一种基于动能发电的水杯的另一实施例，本实施例与实施例1的区别在于，传动机构包括连杆10，线圈6无需安装于转盘9上，而直接安装于连杆10上。连杆10的一端与隔板2转动连接，另一端与线圈6连接。

本实施例的工作原理或工作流程：饮用的水放置于容水腔3内，水杯在随着运动员的运动而摆动，容水腔3内的水由于惯性的作用，前后晃动，水向前运动时将隔板2一边压下，另一边翘起，水向后运动时隔板2的运动相反。隔板2带动连杆10上下运动，在连杆10上下运动的时候，带动线圈6在磁铁5的电磁感应范围内上下运动做切割磁感线运动而产生电流，最后蓄电装置7将电流进行存储。

本实施例相较于是实施例1的有益效果：本实施例的结构更加简单。

本实施的其他特征、工作原理以及有益效果与实施例1一致。

实施例3

如图4所示为一种基于动能发电的水杯的另一实施例，本实施与实施例1的区别在于，传动机构包括连杆10，连杆10的一端与隔板2转动连接，另一端与转盘9连接。

本实施例的工作原理或工作流程：饮用的水放置于容水腔3内，水杯在随着运动员的运动而摆动，容水腔3内的水由于惯性的作用，前后晃动，水向前运动时将隔板2一边压下，另一边翘起，水向后运动时隔板2的运动相反。隔板2带动连杆10上下运动，在连杆10上下运动的时候，直接带动转盘9转动一定的角度，从而使得线圈6通过转动在磁铁5的电磁感应范围内做切割磁感线运动而产生电流，最后蓄电装置7将电流进行存储。

本实施例相较于是实施例1的有益效果：本实施例的结构更加简单。

本实施的其他特征、工作原理以及有益效果与实施例1一致。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。