一种电池自动充电装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可再生能源领域，具体涉及一种电池自动充电装置及其方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的迅猛发展，一系列电子产品进入人们的生活。人们生活中常需要一些电子设备，如手机、电脑、相机等，这些设备的能源供给主要来自电池。虽然电池技术已经取得了长足进步，但电池的电容量仍然限制着这些电子设备的使用。目前也有自充电设备如太阳能充电，压电陶瓷收集电能等，但太阳能充电受到场所、天气等条件限制，压电陶瓷发电效率比较低。因此，提出一种新的充电方式对于我们的生活具有重大意义。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种电池自动充电装置及其方法。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]一种电池自动充电装置，包括机盒，所述机盒内设置电池盒、弹簧缓冲机构、导轨传动机构及齿轮齿条机构，所述电池盒内设置发电机、电池、整流调压及充电电路，所述导轨传动机构包括L形导轨及凹型槽，所述齿轮齿条机构包括与发电机连接的齿轮及与机盒连接的齿条。
[0006]所述凹型槽共有两个，分别设置在机盒内的两侧，所述L形导轨共有两个，分别设置在电池盒的两侧并与凹型槽配合安装，使得所述L形导轨在凹型槽中做直线运动。
[0007]所述齿条共两条，分别安装在凹型槽的上方；所述齿条与安装在发电机上的齿轮形成齿轮运动副，并在外部运动的驱动下获得相对运动。
[0008]所述弹簧缓冲机构具体为两组非线性弹簧，两组非线性弹簧分别固定在电池盒的顶端与底端，另一端自由。
[0009]还包括储能装置。
[0010]人在外出运动时，由电池、发电机、整流调压及充电电路及电池盒构成的阻尼振荡质量做振荡运动，导轨传动机构将阻尼振荡质量的振荡运动转换为竖直直线运动，齿轮齿条机构将竖直直线运动转换为旋转运动，并带动发电机发电。
[0011]本发明的有益效果:
[0012]本发明利用人体活动产生的振动作为动力源，电池自身的重量作为阻尼质量用于发电，分析表面本捕获装置可有效减轻人体长时间活动所支出的生物能，该机构特别适合在外出时获取所需的电能，满足了外出作业时对电能来源的需求。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的装置结构示意图；
[0014]图2是图1的横向剖面图。
[0015]图中示出:
[0016]1-机盒，2-发电机，3-电池盒，4-电池，5-整流调压及充电电路，6-弹簧缓冲机构，7-齿轮，8-齿条，9-L形导轨。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0018]实施例
[0019]如图1、图2所示，一种电池自动充电装置，包括机盒1，所述机盒I内包括电池盒3、弹簧缓冲机构6、导轨传动机构及齿轮齿条机构，所述电池盒3内设置发电机2、电池4、整流调压及充电电路5，本实施例中发电机2有两组，对称设置在电池盒3中，整流调压及充电电路5放置在电池4的下方，所述导轨传动机构包括L形导轨9及凹形槽，所述凹型槽共有两个，分别设置在机盒I内的两侧，所述L型导轨9共有两个，分别设置在电池盒3两侧并与凹型槽配合安装，使得所述L形导轨9在凹形槽相对滑动，保证电池盒3沿导轨方向做直线运动，L形导轨9与凹形槽间隙配合，并采用摩擦系数低、具有自润滑作用的聚四氟乙烯作为原料，可以有效地减少能量损耗。
[0020]所述齿轮齿条机构包括与发电机连接的齿轮7及与机盒连接的齿条8，所述齿条8共两条，分别安装在凹形槽的上方，所述齿条8与安装在发电机上的齿轮7形成齿轮运动畐O，并在外部运动的驱动下获得相对运动，齿轮7和齿条8在阻尼质量线性运动的带动下做旋转转动，并带动发电机转动，从而发电。
[0021]所述弹簧缓冲机构6具体为两组非线性弹簧，两组非线性弹簧的一端分别固定在电池盒的顶端与底端，另一端自由，在电池盒的作用下，有一定的预压，非线性弹簧具有变刚度的特性:振幅小的时候，由于弹簧变形量较小，弹簧的刚度也较小；振幅大的时候，弹簧变形量较大，弹簧的刚度也随之变大。利用非线性弹簧的刚度随着变形程度增大而增大的特点可以有效地减少能量损耗，提高能量转化效率。
[0022]一种电池自动充电装置的充电方法，人在外出运动时，由电池、发电机、整流调压及充电电路及电池盒构成的阻尼振荡质量做振荡运动，导轨传动机构将阻尼振荡质量的振荡运动转换为竖直直线运动，齿轮齿条机构将竖直直线运动转换为旋转运动，并带动发电机发电，产生的电能通过整流调压电路的调整后存储在储能装置中。
[0023]本装置不仅可以捕获人体步行等较为微小的振动，还可以捕获手动摇晃设备等较剧烈的振动来发电，有效解决外出时对电源的需要。
[0024]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所述实施例的限制，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。
【主权项】
1.一种电池自动充电装置，其特征在于，包括机盒，所述机盒内设置电池盒、弹簧缓冲机构、导轨传动机构及齿轮齿条机构，所述电池盒内设置发电机、电池、整流调压及充电电路，所述导轨传动机构包括L形导轨及凹型槽，所述齿轮齿条机构包括与发电机连接的齿轮及与机盒连接的齿条。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述凹型槽共有两个，分别设置在机盒内的两侧，所述L形导轨共有两个，分别设置在电池盒的两侧并与凹型槽配合安装，使得所述L形导轨在凹型槽中做直线运动。
3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述齿条共两条，分别安装在凹型槽的上方；所述齿条与安装在发电机上的齿轮形成齿轮运动副，并在外部运动的驱动下获得相对运动。
4.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述弹簧缓冲机构具体为两组非线性弹簧，两组非线性弹簧分别固定在电池盒的顶端与底端，另一端自由。
5.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括储能装置。
6.一种如权利要求1-5任一项所述充电装置的充电方法，其特征在于，人在外出运动时，由电池、发电机、整流调压及充电电路及电池盒构成的阻尼振荡质量做振荡运动，导轨传动机构将阻尼振荡质量的振荡运动转换为竖直直线运动，齿轮齿条机构将竖直直线运动转换为旋转运动，并带动发电机发电。
【专利摘要】本发明公开了一种电池自动充电装置及其方法，包括机盒，机盒内设置电池盒、弹簧缓冲机构、导轨传动机构及齿轮齿条机构，电池盒内设置发电机、电池、整流调压及充电电路，导轨传动机构包括L形导轨及凹型槽，所述齿轮齿条机构包括与发电机连接的齿轮及与机盒连接的齿条，人运动时，激励装置中的阻尼质量做振荡运动，线性的振动运动经齿轮齿条传动副转换为旋转运动，最后带动发电机转动发电，实现机电转换。
【IPC分类】H02J7-00
【公开号】CN104600772
【申请号】CN201410698357
【发明人】谢龙汉, 蔡明京, 梅雪钰
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月26日