发电装置及应用该发电装置的灯具的制作方法
【专利摘要】一种发电装置，其为脚踏式发电结构，该发电装置包括外壳、支架、踏板、连接轴、传动组件及发电机，所述支架固定于所述外壳内，所述踏板通过所述连接轴安装于所述支架上，并绕着所述连接轴相对于所述支架运动，所述发电机装设于所述外壳内，并包括转轴，所述传动组件分别与所述踏板及所述发电机的转轴连接，所述踏板通过所述传动组件带动所述转轴转动，所述发电机生成并输出感应电流。本发明还提供一种应用上述发电装置的灯具。所述发电装置结构简单、携带方便而且可持续发电，而且在使用时通过脚踏的方式摆动所述踏板，其有利于缓解人体的疲劳，有助于产生更多的电量以供所述光源使用，在一定程度上满足了使用者的要求。
【专利说明】发电装置及应用该发电装置的灯具
【技术领域】
[0001]本发明涉及应急照明领域，尤其涉及一种发电装置及应用所述发电装置的灯具。
【背景技术】
[0002]手电筒、台灯、手提式工作灯等灯具具有体积小、便于携带、使用方便等优点，这些灯具已经成为人们日常生活中不可或缺的照明用器具。在使用时，这些灯具大多使用电池(如普通电池或可充电电池)为光源供电，而且，在电池电量耗尽或电量过低时，往往通过更换电池或外接电源充电的方式为所述电池补充电能以点亮该光源。然而，当使用者无法获取可更换电池或无法连接到外接电源给电池充电时，例如在野外作业或停电的情况下，则所述灯具在电能不足的情况无法继续工作，因此，该灯具无法满足使用者的需要。
[0003]此外，现有的一些灯具会提供手摇发电的功能，即在灯具上安装手摇发电组件，并利用该手摇发电组件产生的电能为光源供电以满足应急需要。然而，在使用时，使用者必须持续不断的手摇才能发电，这样的发电方式不但发电量较少，而且手摇的力度有限，使得光源照明的时间有限而且容易造成手臂疲劳。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、携带方便且可持续发电的发电装置，其可以缓解了人力的疲劳，有助于产生更多的电量以供使用。
[0005]本发明还提供一种应用上述发电装置的灯具。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种透镜组件，所述发电装置为脚踏式发电结构，包括外壳、支架、踏板、连接轴、传动组件及发电机，所述支架固定于所述外壳内，所述踏板通过所述连接轴安装于所述支架上，并绕着所述连接轴相对于所述支架运动，所述发电机装设于所述外壳内，并包括转轴，所述传动组件分别与所述踏板及所述发电机的转轴连接，所述踏板通过所述传动组件带动所述转轴转动，所述发电机生成并输出感应电流。
[0007]其中，所述发电装置还包括弹性件，所述弹性件固定于所述外壳的底部，并位于所述支架之间，该弹性件沿着所述支架的轴向方向压缩或拉伸。
[0008]其中，所述支架上开设有通孔，所述踏板开设有通孔，该踏板位于所述支架之间，所述连接轴依次穿过该支架和所述踏板上的通孔，则该踏板通过所述连接轴安装于所述支架上。
[0009]其中，所述传动组件包括连杆及飞轮，所述连杆一端与所述踏板的一端铰接，该连杆的另一端与所述飞轮的边缘处铰接，该踏板绕着所述连接轴转动，所述连杆随着该踏板一并往复运动，并带动所述飞轮转动，该飞轮转动的同时带动所述转轴转动以生成感应电流。
[0010]其中，所述发电装置还包括充电管理电路，所述充电管理电路装设于所述外壳内，并与所述发电机电性连接，该充电管理电路接收所述发电机产生的感应电流，并处理该发电机输出的电流。[0011 ] 其中，所述发电装置还包括电池保护电路，所述电池保护电路装设于所述外壳内，并与所述充电管理电路电性连接，所述电池保护电路接收所述充电管理电路的电流，并对电池进行充电控制。
[0012]其中，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜均为二次曲面的透镜。
[0013]本发明还提供了一种灯具，包括光源及为所述光源供电的电池，所述灯具还包括所述的发电装置，所述发电装置与所述电池电性连接，并为所述电池和所述光源提供电能。
[0014]其中，所述灯具还包括开关，所述开关装设于所述灯具壳体上，所述光源与该开关的一端电性连接，所述电池与该开关的另一端电性连接，所述光源通过该开关与所述电池电性连接。
[0015]其中，所述充电管理电路还与所述开关电性连接，并通过该开关与所述光源电性连接，所述开关闭合时，所述充电管理电路通过该开关输出工作电流至所述光源，从而点亮该光源，该开关断开时，该充电管理电路与所述光源之间断路，并停止为该光源提供电能。
[0016]其中，所述电池保护电路还与所述电池电性连接，所述充电管理电路通过所述电池保护电路为所述电池充电，该电池保护电路对所述电池进行充电控制，以及对所述电池进行放电电流监控，防止过电流放电造成该电池损坏。
[0017]本发明实施例所提供的灯具中，所述发电装置的踏板在外力的踩压下可持续往复摆动，并带动所述传动组件一并往复运动，该传动组件运动的同时带动所述发电机的转轴转动，从而产生感应电流。因此，所述发电装置结构简单、携带方便而且可持续发电，而且在使用时通过脚踏的方式摆动所述踏板，其有利于缓解人体的疲劳，有助于产生更多的电量以供所述光源使用，在一定程度上满足了使用者的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本发明实施例提供的灯具的电路方框示意图。
[0020]图2是图1所示的发电装置的立体示意图。
[0021]图3是图1所示的发电装置的另一视角的立体示意图。
[0022]图4是图1所示的灯具的电路方框图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]请参阅图1，本发明实施方式提供一种灯具100，其可为手电筒、台灯、手提式工作灯等照明用灯具。在本发明实施例中，所述灯具100包括光源20、开关30、电池40及发电装置60。所述光源20为该灯具100的发光部件，其可根据需要发射出相应颜色及亮度的光线，所述电池40通过所述开关30与所述光源20电性连接，并为该光源20提供电能。所述发电装置60与所述电池40电性连接，并为该电池40补充电能，该发电装置60还通过该开关30与所述光源20电性连接，并为该光源20提供电能支持。
[0025]在本发明实施例中，所述LED灯具100还包括灯具壳体、散热板、反射器、驱动组件、灯罩等组件，所述灯具壳体作为该LED结构100的主体，其用于容纳所述光源20、电池40、散热板、反射器、驱动组件等组件于其内，所述灯罩可拆卸地罩设于该灯具壳体上，进而将所述光源20、电池40、散热板、反射器、驱动组件等灯具组件封装于所述灯具壳体内。所述开关30装设于所述灯具壳体上，所述发电装置60可拆卸地连接于该灯具壳体上。
[0026]在本发明实施例中，所述光源20的发光部位于所述反射器内，其发出的光线和该反射器反射的光线通过所述灯罩透射出去。所述散热板可将该光源20工作时产生的热量传导散出去。
[0027]在本发明实施例中，所述开关30装设于所述灯具壳体上且位于便于用户操作的位置处，所述光源20与该开关30的一端电性连接，所述电池40与该开关30的另一端电性连接，即该开关30连接于所述光源20与电池40之间。当该开关30闭合时，所述电池40为该光源20提供电能，以点亮该光源20 ;当该开关30断开时，所述电池40与所述光源20之间形成断路，则停止给该光源20供电。
[0028]在本发明实施例中，所述电池40可为磷酸铁锂电池，其装设于所述灯具壳体内。该电池40存储有电能，其通过所述开关30为所述光源20提供电能。
[0029]请一并参阅图2及图3，在本发明实施例中，所述发电装置60可为脚踏式发电结构，其包括外壳61、两个支架62、弹性件63、踏板64、连接轴65、传动组件66及发电机67。所述外壳61作为该发电装置60的主体，其用于容纳所述支架62、弹性件63、传动组件66及发电机67于其内。所述外壳61包括固定架612,该固定架612凸设于该外壳61的内壁上。所述外壳61可拆卸地连接于该灯具壳体上。
[0030]所述支架62整体大致呈长方体状，其垂直地固定于所述外壳61的底部。在本发明实施例中，所述弹性件63可为弹簧(如螺旋弹簧、环形弹簧、压缩弹簧等)，其固定于外壳61的底部，并位于所述两个支架62之间，该弹性件63可沿着该支架62的轴向方向压缩或拉伸。所述支架62上还开设有通孔(图未标)，该两个支架62上的通孔相互对准。
[0031 ] 所述踏板64可为一脚踏板，该踏板64沿着其短边的方向开设有通孔(图未示)。所述连接轴65的直径等于或略小于所述支架62和踏板64上的通孔的孔径，该踏板64位于所述支架62之间，该连接轴65依次穿过该支架62和所述踏板64上的通孔，则该踏板64通过所述连接轴65安装于所述支架62上。所述踏板64可绕着所述连接轴65相对于所述支架62转动，且该踏板64的一端连接在所述弹性件63上，此时该弹性件63处于初始状态，该踏板64位于初始位置。给该踏板64施加外力(如使用者用脚踩压所述踏板64安装有弹性件63的一端)，则该踏板64可绕着该连接轴65转动(如逆时针方向转动)至压紧位置，而且使得该弹性件63发生弹性变形并处于弹力状态；当所述踏板64上的外力消除时，该弹性件63回复至初始状态，并推动所述踏板64绕着该连接轴65转动(如顺时针方向转动)回复至初始位置。
[0032]在本发明实施例中，所述传动组件66可将踩压所述踏板64时产生的机械能传递给所述发电机67，其包括连杆662及飞轮663。所述连杆662 —端与所述踏板64安装有弹性件63的一端铰接，该连杆662的另一端与所述飞轮663的边缘处铰接，即踩压所述踏板64时，该踏板64绕着所述连接轴65转动，所述连杆662随着该踏板64 —并往复运动，并带动所述飞轮663转动。
[0033]所述发电机67可通过螺钉连接、卡扣连接、铆接等方式可拆卸地安装于所述固定架612上，其可以将机械能转换为电能。在本发明实施例中，所述发电机67包括转轴672及接线端子673，该转轴672穿过所述飞轮663中间的孔，并与该飞轮663固定连接。所述踏板64绕着所述连接轴65转动，所述连杆662随着该踏板64 —并往复运动，并带动所述飞轮663转动，该飞轮663转动的同时带动所述转轴672转动，该转轴372则带动所述铁芯绕组在该发电机67内的定子铁芯、线包绕组等定子组件中旋转，并做切割磁力线运动，从而产生感应电流，并通过该发电机67的接线端子673引出。
[0034]可以理解，在本发明的实施例中，所述发电装置60在使用时需要踩压所述踏板64，并通过所述传动组件66将机械能传递给所述发电机67，并由该发电机67将机械能转换为对应的电能。为了在使用时获得较大的电流，需要提高所述飞轮663的转速，因此需要提高对所述踏板64踩压频率以及增加对该踏板64施加的压力，如此有可能因为施加压力过大而导致该发电机67从所述固定架612上脱落。因此，为了避免发电机67从所述固定架612上脱落，所述转轴672的相对两端相应延长，并通过轴承安装至所述外壳61的侧壁上，该转轴672在所述轴承内转动的同时，还可分担所述连杆662对所述飞轮663施加的压力，以保证所述发电机67在固定架612上稳定工作。
[0035]请一并参阅图4，在本发明实施例中，所述发电装置60还包括充电管理电路68及电池保护电路69。所述充电管理电路68装设于所述外壳61内，并与所述发电机67的接线端子673电性连接。该充电管理电路68用于接收所述发电机67产生的感应电流，并处理(如，滤除杂波、电流放大、稳压等)该发电机67输出的电流，从而生成稳定的电流。所述充电管理电路68还与所述开关30电性连接，即通过该开关30与所述光源20电性连接，当该开关30闭合时，该充电管理电路68通过该开关30输出工作电流至所述光源20，从而点亮该光源20 ;当该开关30断开时，该充电管理电路68与所述光源20之间断路，从而停止为该光源20提供电能。
[0036]在本发明实施例中，所述电池保护电路69装设于所述外壳61内，并与所述充电管理电路68及所述电池40电性连接。当不需要点亮所述光源20或断开所述开关30时，所述发电机67产生的电能还可为所述电池40充电，即所述充电管理电路68通过所述电池保护电路69为所述电池40充电。在利用该充电管理电路68输出的电流给所述电池40充电时，该电池保护电路69可防止不稳定因素影响电路效果，起到例如过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等保护功能。具体可为，所述电池保护电路69对所述电池40进行充电控制，其控制方式为:根据该电池40的特性做充电电压控制、充电电流控制以及充电结束控制。
[0037]所述电池保护电路69还可对所述电池40进行放电电流监控，防止过电流放电造成该电池40损坏。当所述电池40的电压低于一预设的过放阈值(该阈值根据所述电池40的特性而确定)时，则该电池保护电路69控制所述电池40停止放电供电。
[0038]请一并参阅图2至图3，组装时，将所述弹性件63固定于所述外壳61的底部，并位于所述支架62之间，该弹性件63可沿着该支架62的轴向方向压缩或拉伸。将所述连接轴65依次穿过该支架62和所述踏板64上的通孔，则该踏板64通过所述连接轴65安装于所述支架62上，并可绕着该连接轴65相对于所述支架62转动，且该踏板64的一端连接在所述弹性件63上，此时该弹性件63处于初始状态，该踏板64位于初始位置。所述连杆662一端与所述踏板64安装有弹性件63的一端铰接，该连杆662的另一端与所述飞轮663的边缘处铰接，则踩压所述踏板64时，该踏板64绕着所述连接轴65转动，所述连杆662随着该踏板64 —并往复运动，并带动所述飞轮663转动。所述发电机67的转轴672穿过所述飞轮663中间的孔，并与该飞轮663固定连接，该飞轮663转动的同时带动所述转轴672转动，如此即可完成所述发电装置60的组装。将所述外壳61连接固定于所述灯具壳体上，则该发电装置60还通过该开关30与所述光源20电性连接，如此即可完成所述灯具100的组装。
[0039]请一并参阅图1及图4，当所述电池40的电量不足或电量耗尽时，使用所述发电装置60发电从而为光源20提供电能。闭合所述开关30，使得所述发电装置60通过所述开关30与所述光源20电性连接。给所述踏板64施加持续的外力(如使用者持续不断地踩压所述踏板64安装有弹性件63的一端)，则该踏板64可绕着该连接轴65转动(如逆时针方向转动)至压紧位置，而且使得该弹性件63发生弹性变形并处于弹力状态，当所述踏板64上的外力消除时，该弹性件63回复至初始状态，并推动所述踏板64绕着该连接轴65转动(如顺时针方向转动)回复至初始位置。所述连杆662随着该踏板64 —并往复运动，并带动所述飞轮663转动，该飞轮663转动的同时带动所述转轴672转动，该转轴372则带动所述铁芯绕组在该发电机67内的定子铁芯、线包绕组等定子组件中旋转，并做切割磁力线运动，从而产生感应电流，并通过该发电机67的接线端子673引出至所述充电管理电路68。该充电管理电路68接收并处理(如，滤除杂波、电流放大、稳压等)该发电机67输出的电流，从而生成稳定的电流，并将电流通过所述开关30输出至所述光源20，从而点亮该光源20。
[0040]当不需要使用所述光源20或断开所述开关30时，所述发电机67输出的电流通过接线端子673传输至所述充电管理电路68，该充电管理电路68接收并处理所述发电机67输出的电流，并在该电池保护电路69的控制下对所述电池40继续充电。该电池保护电路69可防止不稳定因素影响电路效果，起到例如过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等保护功能，而且所述电池保护电路69还可对所述电池40进行放电电流监控，防止过电流放电造成该电池40损坏。
[0041]综上所述，本发明实施例所提供的灯具100中，所述发电装置60的踏板64在外力的踩压下可持续往复摆动，并带动所述传动组件66 —并往复运动，该传动组件66运动的同时带动所述发电机67的转轴672转动，从而产生感应电流。因此，所述发电装置60结构简单、携带方便而且可持续发电，而且在使用时通过脚踏的方式摆动所述踏板64，其有利于缓解人体的疲劳，有助于产生更多的电量以供所述光源20使用，在一定程度上满足了使用者的要求。
[0042]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种发电装置，其特征在于，所述发电装置为脚踏式发电结构，包括外壳、支架、踏板、连接轴、传动组件及发电机，所述支架固定于所述外壳内，所述踏板通过所述连接轴安装于所述支架上，并绕着所述连接轴相对于所述支架运动，所述发电机装设于所述外壳内，并包括转轴，所述传动组件分别与所述踏板及所述发电机的转轴连接，所述踏板通过所述传动组件带动所述转轴转动，所述发电机生成并输出感应电流。
2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括弹性件，所述弹性件固定于所述外壳的底部，并位于所述支架之间，该弹性件沿着所述支架的轴向方向压缩或拉伸。
3.根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于，所述支架上开设有通孔，所述踏板开设有通孔，该踏板位于所述支架之间，所述连接轴依次穿过该支架和所述踏板上的通孔，则该踏板通过所述连接轴安装于所述支架上。
4.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述传动组件包括连杆及飞轮，所述连杆一端与所述踏板的一端铰接，该连杆的另一端与所述飞轮的边缘处铰接，该踏板绕着所述连接轴转动，所述连杆随着该踏板一并往复运动，并带动所述飞轮转动，该飞轮转动的同时带动所述转轴转动以生成感应电流。
5.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括充电管理电路，所述充电管理电路装设于所述外壳内，并与所述发电机电性连接，该充电管理电路接收所述发电机产生的感应电流，并处理该发电机输出的电流。
6.根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括电池保护电路，所述电池保护电路装设于所述外壳内，并与所述充电管理电路电性连接，所述电池保护电路接收所述充电管理电路的电流，并对电池进行充电控制。
7.一种灯具，包括光源及为所述光源供电的电池，其特征在于，所述灯具还包括权利要求1至6任意一项所述的发电装置，所述发电装置与所述电池电性连接，并为所述电池和所述光源提供电能。
8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述灯具还包括开关，所述开关装设于所述灯具壳体上，所述光源与该开关的一端电性连接，所述电池与该开关的另一端电性连接，所述光源通过该开关与所述电池电性连接。
9.根据权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述充电管理电路还与所述开关电性连接，并通过该开关与所述光源电性连接，所述开关闭合时，所述充电管理电路通过该开关输出工作电流至所述光源，从而点亮该光源，该开关断开时，该充电管理电路与所述光源之间断路，并停止为该光源提供电能。
10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述电池保护电路还与所述电池电性连接，所述充电管理电路通过所述电池保护电路为所述电池充电，该电池保护电路对所述电池进行充电控制，以及对所述电池进行放电电流监控，防止过电流放电造成该电池损坏。
【文档编号】F21L13/00GK104426223SQ201310384363
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】周明杰, 丁牛欢 申请人:海洋王（东莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司