一种基于摩擦发电的移动充电组件、充电外壳和充电器的制造方法_2

文档序号:9491466阅读:来源:国知局

[0034] 优选地,所述手动锚点有两个,分别设置在所述滑动摩擦块相对的两个侧面上;
[0035] 优选地,所述手动锚点具有收起和打开两种模式,其中打开模式用于手动驱动所 述滑动摩擦块的滑动,并且在收起模式下不影响所述滑动摩擦块的自由滑动;
[0036] 本发明还提供一种基于前述充电组件的充电外壳,能够直接作为用电器件的外壳 使用,其特征在于所述第二外壳的形状和尺寸与所述用电器件匹配并能直接组装在所述用 电器件上;
[0037] 优选地,包括手动锚点,所述手动锚点固定在所述滑动摩擦块上,用于手动驱动所 述滑动摩擦块的滑动;
[0038] 优选地,所述手动锚点具有打开和收起两种模式,其中打开模式用于手动驱动所 述滑动摩擦块的滑动,在收起模式下不影响所述滑动摩擦块的自由滑动;
[0039] 优选地,还包括间距调整部件,用于改变所述第一电极模块所在的内表面与所述 第二电极模块所在的内表面之间的间距;
[0040] 优选地,所述手动锚点与所述间距调整部件之间联动设置,使得所述手动锚点的 打开与所述间距的增大是同时进行的,而所述手动锚点的关闭与所述间距的减小是同时进 行的。
[0041] 本发明还提供一种基于上述充电组件的充电器,用于给可充电电池进行充电,其 特征在于:还包括设置在所述第一外壳和第二外壳之外的封装外壳,所述封装外壳能够固 定所述可充电电池,所述电信号输出端的输出端口位于所述封装外壳之上,能够与所述可 充电电池电连接。
[0042] 有益效果
[0043] 本发明提供的基于摩擦发电的充电组件和充电器最为突出的优点是,通过滑动摩 擦块和弹性结构性能的匹配设计、结合插齿电极的结构,实现了对人体日常活动过程中产 生机械能的高效收集,并且将整流和变压单元同时集成在电信号输出模块中,使得整个充 电器成为一个整体,具备了体积小、便于携带等优势。
[0044] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0045] 通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按照实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于 显示出本发明的主旨。另外,虽然本文可提供包含特定值的参数的示范,但参数无需确切等 于相应的值,而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。此外,以下实施例 中提到的方向用语,例如"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"等,仅是参考附图的方向。因此, 使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
[0046] 图1是本发明基于摩擦发电技术的充电组件的外形结构示意图;
[0047] 图2是本发明充电组件的一种典型结构示意图;
[0048] 图3是本发明充电组件中第一电极模块和滑动摩擦块的典型结构示意图;
[0049] 图4是本发明充电组件的另一种典型结构示意图;
[0050] 图5是本发明充电组件的另一种典型结构示意图;
[0051] 图6是图5所示充电组件的工作原理示意图;
[0052] 图7是本发明充电组件的另一种典型结构示意图;
[0053] 图8是本发明第一电极模块、第二电极模块和滑动摩擦块的典型结构示意图;
[0054] 图9是本发明第一电极模块、第二电极模块和滑动摩擦块的另一种典型结构示意 图;
[0055] 图10是本发明充电组件的另一种典型结构示意图;
[0056] 图11是本发明充电外壳的一种典型结构的外形示意图;
[0057] 图12是本发明充电外壳的一种典型结构示意图。
【具体实施方式】
[0058] 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做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。
[0059] 其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,所 述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。
[0060] 第一种典型实施方式
[0061] 图1-图3为本发明基于摩擦发电技术的充电组件的一种典型结构示意图,其中图 1为充电组件的整体结构示意图,图2是横截面示意图,图3为第一电极模块和滑动摩擦块 的俯视图。结合图1-图3对本发明充电组件的一种典型结构进行说明,该充电组件包括第 一外壳1、第一电极模块2、滑动摩擦块4、连接滑动摩擦块4与第一外壳1的弹性连接件5 和电信号输出模块9 ;第一外壳1具有一个平板101和沿平板四周设置的侧壁102,从而形 成一个凹腔;第一电极模块2设置在平板101的内表面之上,包括第一插齿电极201和第二 插齿电极202,第一插齿电极201和第二插齿电极202均为条状插齿结构,并且每个所述插 齿电极在所有条状插齿的一端形成电连接,所述两个插齿电极通过插齿互补设置在同一平 面上,第一插齿电极201和第二插齿电极202的条状插齿之间绝缘隔离;滑动摩擦块4的下 表面与第一插齿电极201和第二插齿电极202上表面的材料具有不同的摩擦电性质。
[0062] 本发明中涉及的材料摩擦电性质是指一种材料在与其他材料发生摩擦或接触的 过程中显示出来的得失电子能力,即两种不同的材料相接触或摩擦时一个带正电,一个带 负电,说明这两种材料的得电子能力不同,亦即二者的摩擦电性质不同。例如,聚合物尼龙 与铝箔接触的时候,其表面带正电,即失电子能力较强,聚合物聚四氟乙烯与铝箔接触的时 候,其表面带负电,即得电子能力较强。
[0063] 该发电机在工作时,滑动摩擦块4在与两个插齿电极重合的位置之间来回移动, 其下表面分别与两个插齿电极交替发生滑动摩擦,导致滑动摩擦块4的下表面和两个插齿 电极的表面带有电性相反的电荷。当滑动摩擦块4从一个电极的插齿单元向另一个电极的 插齿单元滑动时,它表面所带的电荷将随着滑动摩擦块4 一起移动,从而吸引电极上的异 号电荷通过外接待充电电器构成的回路在两个插齿电极之间发生转移,导致电流向待充电 器件输出,这就是本发明充电组件的工作原理。
[0064] 第一外壳1用于给整个充电组件提供支撑,可以采用一些常规的电子设备外壳材 料,例如ABS塑料等。为了形成对组件的支撑,第一外壳1必须有至少一个平板101,虽然 图1中该平板101为长方形,但实际应用中对其形状并没有特别的限制,圆形、椭圆形以及 不规则图形均可。其尺寸也是可以随需要而调整的。侧壁102的设置是为了对各部件形成 更好的保护以及更方便弹性连接件的连接,但是它并不是第一外壳1必备的部件。很多情 况下没有侧壁102也完全可以实现本发明的目的。
[0065] 第一电极模块2是本充电组件的重要部件,承担了电流的产生和向外输送的作 用,包括互相配合并且绝缘设置的两个电极:第一插齿电极201和第二插齿电极202。本发 明采用两个插齿状电极在同一平面内互补设置,同时配合具有条状单元的滑动摩擦块4,能 够最大限度的对机械能进行回收。为了使各插齿电极所输出的电流叠加,两个插齿电极均 需要在一端形成电连接,以形成多组发电机并联的电路结构。本发明的第一插齿电极201 和第二插齿电极202形状必须互补,即二者的插齿结构能够互相嵌合,优选两个插齿电极 的形状和尺寸相同,以方便产业制造。插齿单元的尺寸并没有具体要求,一般来说单位面积 上的插齿单元数量越多,对机械能的回收效率越高,但是在实际应用过程中应考虑输出需 要和制造成本。优选第一插齿电极201和第二插齿电极202的条状插齿数量相等。
[0066] 虽然图中所示的插齿单元截面为矩形,但这并不是本发明所限定的形状,在实际 使用过程中可以根据需要对插齿单元的截面形状进行调整,例如可以是波浪形、顶角非直 角的平行四边形,甚至是不规则图形等。只要保证两个插齿电极的形状互补即可。为了进 一步提高发电效率,优选两个插齿电极的形状与滑块的形状一致,能够完全
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