基于闲置移动终端可充电电池的储能式水电家用供电系统的制作方法

本发明涉及微型水力发电领域，具体涉及一种基于闲置移动终端可充电电池的储能式水电家用供电系统。

背景技术：

生活中的水蕴藏着巨大的能量，而由于更换手机等原因产生的闲置移动终端可充电电池却正好是一个良好的充放电电源。打开水龙头，从水龙头流出的水不仅具有势能，还具有动能，这些机械能如果能够转化为电能储存起来，将这些储存的电能用到生活、工作以及紧急情况中，不仅是对日常能源的一种有效利用，还会给人们的工作、生活带来极大便利。同时，随着科技的发展，人们更换手机的速度也越来越快，由于不同的手机所使用的电池规格迥异，不同型号的手机电池基本无法通用，导致更换新手机后旧手机中的电池被闲置在一旁，成为闲置移动终端可充电电池，然而研究表明闲置移动终端可充电电池具有巨大的剩余使用价值，是一个良好的可充放电电源，若将其随意丢弃，不仅是对资源的浪费，也会给环境造成严重的污染问题。综合考虑，可将水龙头流出的水所具有的机械能转化为电能储存在闲置移动终端可充电电池中，为日常的工作、生活、以及紧急情况提供电能，在日常生活中实现节能减排。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于闲置移动终端可充电电池的储能式水电家用供电系统。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于闲置移动终端可充电电池的储能式水电家用供电系统，所述供电系统包括发电-蓄电模块和供电模块，其中，

所述发电-蓄电模块，通过连接头安装到水龙头上，当水龙头打开时，将水龙头流出的水的机械能转化为恒定的4.2V直流电压为移动终端可充电电池进行充电；

所述供电模块，采用基于移动终端电池的多功能移动电源，将充电完毕后的移动终端可充电电池安装到所述基于移动终端电池的多功能移动电源的夹持装置上，通过USB端口输出3.7V或者5.0V恒定电压。

进一步地，所述发电-蓄电模块包括发电单元、稳压单元和蓄能单元，

其中，所述发电单元，安装到水龙头上，用于作为水电能量转换枢纽，将水龙头上流出的水的机械能转化成电能；

其中，所述稳压单元，与所述发电单元相连，用于将所述发电单元输出的波动电压稳定输出为4.2V的充电电压；

其中，所述蓄能单元，通过所述稳压单元与所述发电单元连接，所述蓄能单元上设有一个夹持装置，该夹持装置用于固定移动终端可充电电池，将移动终端可充电电池在所述夹持装置上固定之后，打开水龙头即可对移动终端可充电电池进行充电。

进一步地，所述发电单元采用微型管道式水流发电机。

进一步地，所述夹持装置包括两个金属触针，用于接触移动终端可充电电池的正负极，两个金属触针可以滑动，用于适应正负极之间的间距不同的移动终端可充电电池。

进一步地，所述夹持装置采用可拉伸的卡座式端部，用于兼容不同规格的移动终端可充电电池。

进一步地，所述基于移动终端电池的多功能移动电源包括位于正、反面的第二夹持装置和第一夹持装置、一个充放电电路、一个输出5V USB A插座、一个输出3.7V USB A插座、一个5V输入Micro USB插座和LED电量指示灯，当任何一个或两个夹持装置上夹持有移动终端电池时，通过夹持装置上的金属触针将移动终端电池正负极接入到充放电电路：若5V输入Micro USB插座存在5V直流电压，则5V电压经过充放电电路的充电模块后可以对移动终端电池充电；若移动终端电池的电压大于3.5V，则移动终端电池经过充放电电路的供电模块后，通过输出5V USB A插座和输出3.7V USB A插座分别输出5V和3.7V。

进一步地，所述稳压单元中的主控IC采用MC34063集成控制芯片。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明利用管道式微水流技术进行发电，将水龙头上的水的机械能转化成电能，通过平时的生活用水进行发电储能从而充分利用自来水的机械能。并且通过供电模块将发电单元产生的电能巧妙的运用于生活中，起到节能的效果的同时减少了对环境的污染。

2、本发明充分利用了闲置移动终端移动终端可充电电池，延长了移动终端移动终端可充电电池的使用寿命的同时极大地减少了对环境的污染。

3、本发明安装使用方便，直接通过水管转换接头及紧固件就可将发电-蓄电模块安装于水龙头上，打开水龙头即可发电。

附图说明

图1是基于闲置移动终端可充电电池的储能式水电家用供电系统的整体模块图；

图2是基于移动终端电池的多功能移动电源的整体示意图；

图3是稳压单元的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明公开的一种基于闲置移动终端可充电电池的储能式水电家用供电系统包括发电-蓄电模块和供电模块，为便于使用，发电-蓄电模块和供电模块分别独立，无直接物理联系。发电-蓄电模块充分利用水龙头中流出的水所具有的机械能，将其转化为电能储存起来，以实现水资源的充分利用。该系统利用生活中常见的闲置移动终端可充电电池，将其作为储能单元，储存由自来水的机械能转化而来的电能，为一些小功率用电设备供电，如节能灯，手机，平板电脑，笔记本散热器，USB风扇，数码相机等，从而可避免将闲置移动终端可充电电池随意丢弃造成的资源浪费与环境污染问题。

如图1所示，图1是基于闲置移动终端可充电电池的储能式水电家用供电系统的整体模块图，该储能式水电家用供电系统由发电-蓄电模块和供电模块组成。

其中，发电-蓄电模块，通过连接头将管道式微型水力发电机安装到水龙头上，当水龙头打开时，由水龙头流出的水的机械能推动发电机转子旋转，从而形成旋转磁场，使得定子中的绕组切割磁感线产生电压，发电机输出电压在9.8～18.5V之间，采用稳压单元连接发电机的输出端，将波动的电压通过DC-DC变换转化为稳定的4.2V移动终端可充电电池充电电压。同时，为安装在蓄能单元上的移动终端可充电电池进行充电。

其中，供电模块，采用基于移动终端电池的多功能移动电源。

基于移动终端电池的多功能移动电源由分别位于正、反面的第二夹持装置2和第一夹持装置1、一个充放电电路、一个输出5V USB A插座31、一个输出3.7V USB A插座32、一个5V输入Micro USB插座4和LED电量指示灯5构成。当任何一个或两个夹持装置上夹持有移动终端电池时，通过夹持装置上的金属触针将移动终端电池正负极接入到充放电电路：若5V输入Micro USB插座存在5V直流电压，则5V电压经过充放电电路的充电模块后可以对移动终端电池充电；若移动终端电池的电压大于3.5V，则移动终端电池经过充放电电路的供电模块后，输出5V USB A插座和输出3.7V USB A插座这两个USB A插座均能正常输出。利用3.7V输出端，可为移动终端可充电电池节能灯、USB风扇、LED灯珠、遥控玩具等电子设备供电；利用5V输出端，可为主流电子设备如手机、平板电脑、数码相机等直接供电。

发电-蓄电模块，包括发电单元、稳压单元、蓄能单元。

其中，发电单元，安装到水龙头上，用于作为水电能量转换枢纽，将水龙头上流出的水的机械能转化成电能，本实施例中，发电单元采用微型管道式水流发电机。

其中，稳压单元，与发电单元相连，用于将发电单元输出的波动电压稳定输出为4.2V的充电电压。

其中，蓄能单元，通过稳压单元与发电单元连接，蓄能单元上设有一个夹持装置，该夹持装置用于移动终端可充电电池的定位，将移动终端可充电电池在夹持装置上定好位之后，打开水龙头即可对移动终端可充电电池进行充电。

所述的夹持装置，包括两个金属触针，用于接触移动终端可充电电池的正负极，两个金属触针可以滑动，用于适应正负极之间的间距不同的移动终端可充电电池；夹持装置采用可拉伸的卡座式端部，可以兼容不同规格的移动终端可充电电池。

蓄能单元对移动终端可充电电池充满电后，将电池取下，将其放入基于移动终端电池的多功能移动电源的夹持装置中对移动终端可充电电池进行定位，然后即通过3.7V USB输出端口或者5.0V USB输出端口对手机、灯泡、小风扇等进行供电。

下面对重要组成部分做详细描述。

1、充电单元

采用微型管道式水流发电机，微型管道式水流发电机作为水电能量转换枢纽，将水龙头上的水的机械能转化成电能，同时，通过稳压单元与蓄能单元连接，将所产生电能储存在蓄能单元夹持装置上的锂电池中。

2、稳压单元

稳压单元一端与微型管道式水流发电机连接，另一端与蓄能单元连接。稳压单元将从水流发电机出来的波动电压稳定输出为4.2V并通过蓄能单元对锂电池进行充电。

如图3的稳压单元电路原理图所示，其中，主控IC采用MC34063集成控制芯片。

在稳压单元的电路中，通过调节R2的值可得使输出电压为4.2V，与R4相串联的发光二极管亮表示降压电路正常工作。

3、蓄能单元

蓄能单元通过稳压单元和发电单元连接，稳压单元上设有一个夹持装置，该夹持装置用于移动终端可充电电池的定位，将移动终端可充电电池在夹持装置上定好位之后，打开水龙头即可将发电机产生的电能储存在闲置的移动终端可充电电池中。

4、夹持装置

夹持装置，包括两个金属触针，用于接触可充电电池的正负极，两个金属触针可以滑动，用于适应正负极之间的间距不同的可充电电池；夹持装置采用可拉伸的卡座式端部，可以兼容不同规格的锂电池。夹持装置解决了不同规格、正负极间距不同的移动终端可充电电池的有效接入问题。

5、供电模块

供电模块采用基于移动终端电池的多功能移动电源，蓄能单元对移动终端可充电电池充满电后，将移动终端可充电电池取下，将其安装到基于移动终端电池的多功能移动电源的夹持装置上，然后即通过3.7V USB输出端口或者5.0V USB输出端口对手机、灯泡、小风扇等设备进行供电。

综上所述，本发明公开的基于闲置移动终端可充电电池储能式水电家电供电系统利用微型管道式水流发电机产生电能，蓄能单元对移动终端可充电电池充满电后，并通过供电模块对手机、灯泡、小风扇等设备进行供电。在充分利用自来水的机械能的同时，延长了闲置的移动终端可充电电池的使用期限，充分利用了闲置的移动终端可充电电池，也极大地减少了因闲置的移动终端可充电电池的随意丢弃所导致的环境污染。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。