专利名称：微位移压力发电方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微位移压力发电方法及装置。 技术背景能源是人类赖以生存和发展的重要资源，经济的发展和人民的生活水平的提高， 首先要靠能源的发展。目前的常规能源包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的 煤炭、石油、天然气等资源；新型能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及 用于核能发电的核燃料等能源；人类在工作、生活过程中产生大量无效机械能，如人们在行 走时脚部踏在地面、车辆在行驶时对地面压力都可以成为产生能源的条件，如何能够高效 地收集这一部分能量，使之成为一种新型的绿色能源也已慢慢引起科研工作者重视，但在 发电效率、经济效益和安全性上均使人满意的技术和装置还没有。
发明内容
本发明将提供一种在发电效率、经济效益和安全性上均使人满意，而且装置的结 构简单、维护方便、制造成本低及使用寿命长的微位移压力发电方法及装置。本发明实现其 发电原理的技术方案是这样的，即提供一种微位移压力发电方法，其特征在于先将油囊内 填充满液态油使得踏板的上表面与水平地面在同一平面上，当人行走时脚部踏在(或车辆 行驶时轮胎压在)踏板上，在人体(或车辆)重力的作用下，踏板将垂直向下移动，产生h 敬=2-3mm的微位移，这一位移量由油囊箱和盖板的机械结构限定，同时踏板向下移动压缩 油囊，油囊内的油将推动活塞杆垂直向下移动hff，油囊箱腔上表面面积为S1,活塞内截面积 为&，则hff= (S1ZiS2)即位移放大系数S1A2S> 1，活塞杆向下移动，压缩底座弹簧，并 通过杠杆传动带动永磁直线发电机的动子向上移动产生位移Iizw，杠杆的动力臂与阻力臂 只比为1 N(N> 1)，则Ilzw=N^h杆，通过两级位移放大机构，得到Ilzw= (S1ZS2)^hft5 当人脚部(或车辆轮胎)从踏板离开时，由与活塞杆连接的底座弹簧将系统恢复到初始位 置，即踏板上表面与水平地面在同一平面上，在踏板向下、向上移动的一个周期内，永磁直 线发电机的动子相应的向上、向下移动从而与定子产生相对运动，产生电能，该方法可同时 连接多组杠杆及永磁直线发电机，从而更加有效地吸收能量产生电能。本发明还提供一种用于实施上述发电方法的装置，它是由踏板、盖板、油囊、油囊 箱、固定支架、底座、底座弹簧、活塞、活塞支架、连接盘、杠杆、永磁直线发电机构成。本发明的有益效果，其一是与现今所有压力发电方法比较发电效率高，具有极高 的实际应用价值；二是发电装置的结构简单、维护方便、使用寿命长和安全可靠；三是对使 用环境没有特别要求，容易实施，适应无规律的、无周期的作用力，只需要放置在人(或车) 流多的场合，即可源源不断地产生绿色能源；四是通过该装置产生的电能既可以为路灯供 电也可以储存于蓄电池中用于其它设备，应用范围广。
以下结合附图和实施例对本发明详细说明，其中
图1是本发明实施例装置示意的 主视图，装置连接两组杠杆及永磁直线发电机，图1中1.踏板、2.盖板、3.油囊、4.油囊箱、 5.活塞、6.活塞支架、7.连接盘、8.杠杆、9.底座弹簧、10.底座、11.固定支架、12.永磁直 线发电机。图2是本发明实施例装置俯视连接盘与四组杠杆连接情况的示意图，四组杠杆的 阻力臂一端可与四个永磁直线发电机得动子连接。
具体实施方案如图1所示，本发明要利用盖板(2)和油囊箱⑷的机械结构限定踏板⑴垂直 方向的移动行程在11^= 2-3mm，装置应用时先将油囊(3)内填充满液态油使得踏板(1)的 上表面与水平地面在同一平面上，当人行走时脚部踏在(或车辆行驶时轮胎压在)踏板(1) 上，在人体(或车辆)重力的作用下，踏板(1)将垂直向下移动，产生1^= 2-3mm的微位 移，踏板(1)向下移动压缩油囊(3)，油囊(3)内的油推动活塞(5)的活塞杆垂直向下移动 hp其中，活塞(5)通过活塞支架(6)与油囊箱⑷固连，油囊箱⑷腔上表面面积SS1，活 塞(5)内截面积为S2，则h杆=(S/S2)补板即位移放大系数S1A2 >> 1，活塞杆向下移动， 压缩与连接盘(7)相连接的底座弹簧(9)，并通过杠杆(8)传动带动永磁直线发电机(12) 的动子同上移动产生位移Iizw，杠杆(8)的固定端连接于底座(10)上，动力臂一端与连接 盘(7)相连接，阻力臂一端与永磁直线发电机(12)的动子相连接，且动力臂与阻力臂之比 为1 N(N> 1)，则Ilzw= N*h杆，通过两级位移放大机构，得到Ilzw= (S1ZS2)^hft,；当 人脚部(或车辆轮胎)从踏板(1)离开时，由与连接盘(7)连接的底座弹簧(9)将系统恢 复到初始位置，即踏板(1)上表面与水平地面在同一平面上，在踏板(1)向下、向上移动的 一个周期内，永磁直线发电机(1 的动子相应的向上、向下移动从而与由固定支架(11)固 定的永磁直线发电机(1 的定子产生相对运动，产生电能。如图1所示，连接盘(7)同时 可与两组杠杆的动力臂相连接，两组杠杆的阻力臂再分别于两个永磁直线发电机的动子相 连接，从而充分吸收人行走(或车辆行驶)时所作的功。如图2所示，为装置的进一步延伸，俯视连接盘与四组杠杆连接情况示意图，合理 地进行结构优化设计，在运动不干涉的前提下充分有效地吸收能量产生电能。以上所述为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本发明 的权利要求范围所作的等效变化与修饰，均属于本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种微位移压力发电方法，其特征在于先将油囊内填充满液态油使得踏板的上表 面与水平地面在同一平面上，于当人行走时脚部踏在(或车辆行驶时轮胎压在)踏板上， 在人体(或车辆)重力的作用下，踏板将垂直向下移动，产生1^= 2-3mm的微位移，这一位 移量由油囊箱和盖板的机械结构限定，同时踏板向下移动压缩油囊，油囊内的油将推动活 塞杆垂直向下移动hff，油囊箱腔上表面面积为S1，活塞内截面积为SJlJhff= (S1ZS2)^hft 即位移放大系数31/52 >> 1，活塞杆向下移动，压缩底座弹簧，并通过杠杆传动带动永磁直 线发电机的动子向上移动产生位移ha〒，杠杆的动力臂与阻力臂只比为1 N(N>1)，则 h^= N*h杆，通过两级位移放大机构，得到Ilzw= (S1ZS2)^hft ；当人脚部(或车辆轮胎) 从踏板离开时，由与活塞杆连接的底座弹簧将系统恢复到初始位置，即踏板上表面与水平 地面在同一平面上，在踏板向下、向上移动的一个周期内，永磁直线发电机的动子相应的向 上、向下移动从而与定子产生相对运动，产生电能。
2.根据权利要求1所述的发电方法，其特征在于对应一个踏板可同时连接多组杠杆 及永磁直线发电机，从而更加有效地吸收能量产生电能。
3.—种微位移压力发电装置，其特征在于由踏板(1)、盖板O)、油囊(3)、油囊箱 、活塞(5)、活塞支架(6)、连接盘(7)、杠杆(8)、底座弹簧(9)、底座(10)、固定支架(11)、永磁直线发电机(12)构成，利用盖板(2)和油囊箱⑷的机械结构限定踏板⑴垂 直方向的移动行程在11^= 2-3mm，装置应用时先将油囊(3)内填充满液态油使得踏板(1) 的上表面与水平地面在同一平面上，当人行走时脚部踏在(或车辆行驶时轮胎压在)踏板 ⑴上，在人体(或车辆)重力的作用下，踏板⑴将垂直向下移动，产生1^= 2-3mm的微 位移，踏板(1)向下移动压缩油囊(3)，油囊(3)内的油推动活塞(5)的活塞杆垂直向下移 动h杆，油囊箱(4)腔上表面面积SS1，活塞(5)内截面积为S2JlJhff= (S1ZS2)^lft即位移 放大系数31/& >> 1，活塞杆向下移动，压缩与连接盘(7)相连接的底座弹簧(9)，并通过 杠杆(8)传动带动永磁直线发电机(12)的动子向上移动产生位移Iizw，且动力臂与阻力臂 之比为1 N(N> 1)，则Ilzw=N^h杆，通过两级位移放大机构，得到Ilzw=饵/幻柳补板，; 当人脚部(或车辆轮胎)从踏板(1)离开时，由与连接盘(7)连接的底座弹簧(9)将系统 恢复到初始位置，即踏板(1)上表面与水平地面在同一平面上，在踏板(1)向下、向上移动 的一个周期内，永磁直线发电机(1 的动子相应的向上、向下移动从而与由固定支架(11) 固定的永磁直线发电机(1 的定子产生相对运动，产生电能。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于活塞(5)通过活塞支架(6)与油囊箱⑷ 固连。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于杠杆⑶的固定端连接于底座(10)上， 动力臂一端与连接盘(7)相连接，阻力臂一端与永磁直线发电机(12)的动子相连接。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于连接盘(7)同时可与两组杠杆的动力臂 相连接，两组杠杆的阻力臂再分别于两个永磁直线发电机的动子相连接。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于装置可以进一步延伸，连接盘(7)同时也 可与四组杠杆的动力臂相连接，四组杠杆的阻力臂再分别于四个永磁直线发电机的动子相 连接。
全文摘要
一种微位移压力发电方法及装置，人行走时脚部踏在(或车辆行驶时轮胎压在)踏板上产生2-3mm的微位移并压缩油囊，油囊内的油推动活塞杆移动，利用等体积变面积完成位移的一级放大，再经杠杆传动完成二级位移放大，最终带动永磁直线动子运动，产生电能，该方法及装置可同时连接多组杠杆及永磁直线发电机，从而更加有效地吸收能量产生电能，本技术发电效率高，具有极高的实际应用价值，只需要放置在人(或车)流多的场合，即可源源不断地产生绿色能源。
文档编号F03G3/00GK102146896SQ20111002609
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者任峰, 孙成富, 轩洋, 黄延平 申请人:轩洋, 长春格艾科技有限公司