自行车骑行过程中剩余电能回收装置及车载照明装置的制作方法

本实用新型涉及一种自行车骑行过程中剩余电能回收装置及车载照明装置，属于发电装置领域。

背景技术：

现在随着养生意识逐渐普及，外出健身的人逐渐增多，而其中选择自行车骑行的人占较大比率；伴随着城市的发展室内的交通变得逐渐拥堵，学生、上班族等也喜欢选择自行车作为通勤交通工具，既方便，又可以避免交通拥堵，但是由于正常的八小时工作制，自行车骑行爱好者不得不选用晚上的时间外出骑行，有部分学生需要上晚自习，不得不很晚放学回家，随着工作节奏的逐渐加快，很多上班族不得不晚上加班，导致晚上较晚回家；晚上赶路难免会碰到没有路灯覆盖的区域，以及夜间骑行使用灯光照明，可以使机动车辆及时发现并避让，所以夜间骑行的人往往会使用照明灯，但是车载的照明灯存在如下问题：

(1)车载照明灯一般为可充电的手电筒，但该种手电筒往往无法显示电量，如果在未到达目的地时，手电筒电量耗尽，则会给骑行人员带来安全隐患；

(2)可充电手电筒充电时间较长，会耽误每天的使用；

(3)可充电手电筒要随时注意充电，使用起来非常麻烦。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自行车骑行过程中剩余电能回收装置及车载照明装置，空间占用小，可保证在正常骑行时，照明装置可以随时有电，不需要充电，使用方便，在电池充满电后，可及时断开充电电源，避免电池频繁过充损坏。

本实用新型所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，包括壳体，壳体为圆柱形，壳体侧壁上设有开口，壳体内设有连接到另一个侧壁内侧的安装柱，安装柱上设有与脚踏车车轮转轴端部螺纹连接的螺孔，螺孔底部设有辅助固定的磁铁，安装柱上通过轴承连接有包裹在安装柱外部的轴套，轴套上设有伸出开口的臂，臂另一端铰接有卡子，臂通过卡子卡住车轮辐条实现与车轮进行连接，轴套上设有铁芯，铁芯上缠绕有线圈，铁芯均匀的环绕连接在轴套上，壳体的内侧面上设有与铁芯位置相对应的永磁体，线圈的输出端连接到轴套上设有的电刷，壳体内壁设有滑环，电刷与滑环滑动接触，滑环连接到蓄电池的电极，蓄电池的正极和负极还连接到电源输出座，蓄电池连接有电压监测装置，电压检测装置包括电压表和电阻，电压表的电压检测接点并联在电阻两端，电阻两端分别连接到检测接点的正极接点和负极接点，电压表的表盘上设有滑轨，电压表的指针上设有滑块，滑轨与滑块接触，滑块在随指针摆动过程中，始终与滑轨发生相对滑动，滑轨的条数为两条，滑块将其接通，一条滑轨连接到控制接点，另一条滑轨连接到正极接点，控制接点、正极接点和负极接点均连接到蓄电池。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，轴套上环绕连接有四层永磁体，且壳体上对应四层永磁体设置了四个铁芯，四个铁芯上的线圈串联，并输出连接到蓄电池。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，蓄电池连接有充电控制装置，充电控制装置包括继电器和开关，线圈的输出端通过继电器的两个常开触点连接到蓄电池，蓄电池通过开关连接到电源输出座，蓄电池连接到电压检测装置的检测接点，继电器的线圈一端连接到负极，另一端连接到电压检测装置的控制接点。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，卡子包括卡座和卡片，卡片和卡座中间部分设有包裹辐条的凹陷，卡片与卡座通过螺丝进行连接。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，电源输出座包括底座，底座底部设有固定在车把上的固定圈，底座顶部设有两个触点，一个触点通过开关连接到蓄电池一极，另一个触点连接到蓄电池另一极，底座两侧设有弧形槽。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，设有与安装柱配合固定的固定片，固定片上设有螺孔。

本发明所述的车载照明装置，包括LED灯，LED灯安装在支撑座上，支撑座侧面向下方延伸形成包裹环，包裹环内设有卡接头，支撑座底部设有两个触点B，两个触点B连接到LED灯的电源端，支撑座通过包裹环套在底座上，且卡接头卡入弧形槽，使支撑座固定安装在底座上，支撑座固定在底座上时，触点与触点B接触通电。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

本实用新型所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置及车载照明装置，利用自行车骑行过程中通过卡子、臂带动轴套转动，轴套带动铁芯及缠绕在铁芯上的线圈转动，由于永磁体位置固定，即磁场的磁感线固定，使转动的铁芯励磁，其上的线圈形成感应电流来发电，形成的电流通过电刷与滑环的滑动接通来为蓄电池充电，且只要车轮转动就可以发电，不管是骑行者蹬车，或者自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况，都可以发电，这样在通过骑行者蹬车做功发电外，还回收了自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况下发的电能，发出的电能通过蓄电池进行回收，随时供应使用，骑行者可以在白天骑行时储蓄下能量，在夜间时使用，即使蓄电池内没有电，在伴随着车轮转动过程中，也可以直接供应照明装置，只是由于发电量有限关系，不能保证照明装置满负荷运行，可能会影响其亮度，但仍可以照明，而且使用圆柱形结构的壳体，可以进一步将整体结构压缩，缩小体积，提高方便性。

壳体的结构布置使轴套获得辐条带来的同心旋转力，使力量传递更加直；可以同时布置四组永磁体和铁芯，并将铁芯上的线圈串联，以保证输出的充电电压足够高，可以使输出电压与蓄电池电压形成压差，保证顺畅的充电。

设置了充电控制装置，可以通过充电控制装置由骑行者自主的选择开断蓄电池与电源输出座之间的开闭状态，并且充电控制装置可以监测蓄电池的电压，在蓄电池充满后，会自动断开蓄电池与线圈，避免持续充电，导致电池被充鼓，有效的保护了电池，提高了电池的使用寿命。

照明装置采用能耗较低的LED灯，并且采用了快速连接的固定方式，使卡接头卡入弧形槽来实现固定连接，在不需要时，可以通过用力上提，使卡接头脱出弧形槽来实现分离，在不安全的地方，可以通过将照明装置取下带走，来防止被盗，非常方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为左视图的剖视图；

图3为充电控制装置电气原理图；

图4为电压检测装置结构示意图；

图5为车载照明装置安装示意图；

图6为车载照明装置电气原理图；

图7为卡子结构示意图。

图中：1、壳体；2、铰接点；3、臂；4、卡子；5、安装柱；6、螺孔；7、轴套；8、开口；9、磁铁；10、轴承；11、正极电刷；12、正极滑环；13、负极电刷；14、负极滑环；15、线圈；16、铁芯；17、S极；18、N极；19、继电器；20、蓄电池；21、开关；22、电源输出座；23、电压检测装置；24、电压表；25、滑轨；26、表盘；27、电阻；28、指针；29、滑块；30、LED灯；31、触点B；32、触点；33、底座；34、固定圈；35、卡接头；36、弧形槽；37、包裹环；38、支撑座；39、卡片；40、卡座；41、螺丝；42、负极接点；43、控制接点；44、正极接点。

具体实施方式

下面结合附图对自行车骑行过程中剩余电能回收装置做进一步描述：

如图1-图7所示，本实用新型所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，包括壳体1，壳体1为圆柱形，壳体1侧壁上设有开口8，壳体1内设有连接到另一个侧壁内侧的安装柱5，安装柱5上设有与脚踏车车轮转轴端部螺纹连接的螺孔6，螺孔6底部设有辅助固定的磁铁9，自行车在安装好后其前轮的转轴两端会露出带螺纹部分，通过螺孔6旋紧在带螺纹部分上，同时磁铁9吸住转轴实现固定连接；安装柱5上通过轴承10连接有包裹在安装柱5外部的轴套7，轴套7上通过铰接点2铰接有伸出开口8的臂3，臂3另一端铰接有卡子4，臂3通过卡子4卡住车轮辐条实现与车轮进行连接，轴套7上设有铁芯16，铁芯16上缠绕有线圈15，铁芯16均匀的环绕连接在轴套7上，壳体1的内侧面上设有与铁芯16位置相对应的永磁体，永磁体包括N极18和S极17，相邻的永磁体极性不同，线圈15的输出端连接到轴套7上设有的电刷，电刷包括正极电刷11和负极电刷13，壳体1内壁设有滑环，滑环包括正极滑环12和负极滑环14，电刷与滑环滑动接触，正极滑环12和负极滑环14连接到蓄电池20的正极和负极，蓄电池20的正极和负极还连接到电源输出座22，蓄电池20连接有电压监测装置，电压检测装置23包括电压表24和电阻27，电压表24的电压检测接点并联在电阻27两端，电阻27两端分别连接到检测接点的正极接点44和负极接点42，电压表24的表盘26上设有滑轨25，电压表24的指针28上设有滑块29，滑轨25与滑块29接触，滑块29在随指针28摆动过程中，始终与滑轨25发生相对滑动，滑轨25的条数为两条，滑块29将其接通，一条滑轨25连接到控制接点43，另一条滑轨25连接到正极接点44，控制接点43、正极接点44和负极接点42均连接到蓄电池20，电压表24可以实时的检测电池电压，使骑行人员在发现到达电压后，可以将线圈15与蓄电池20连接的导线取下，从而停止充电，也可以在控制接点43上安装灯泡，用来提醒骑行人员电已经充满。利用自行车骑行过程中通过卡子4、臂带动轴套7转动，轴套7带动铁芯16及缠绕在铁芯16上的线圈15转动，由于永磁体位置固定，即磁场的磁感线固定，使转动的铁芯16励磁，其上的线圈15形成感应电流来发电，形成的电流通过电刷与滑环的滑动接通来为蓄电池20充电，且只要车轮转动就可以发电，不管是骑行者蹬车，或者自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况，都可以发电，这样在通过骑行者蹬车做功发电外，还回收了自行车通过惯性或重力加速度自己前行的情况下发的电能，发出的电能通过蓄电池20进行回收，随时供应使用，骑行者可以在白天骑行时储蓄下能量，在夜间时使用，即使蓄电池20内没有电，在伴随着车轮转动过程中，也可以直接供应照明装置，只是由于发电量有限关系，不能保证照明装置满负荷运行，可能会影响其亮度，但仍可以照明，而且使用圆柱形结构的壳体1，可以进一步将整体结构压缩，缩小体积，提高方便性。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，永磁体以层为一组，每一组永磁体分别设有两个N极18和两个S极17，相邻的永磁体之间极性不同，轴套7上设有与永磁体位置相对应的铁芯16，铁芯16上包裹有线圈15，使永磁体在旋转起来后，会不断励磁，线圈15及铁芯16可以不断的切割磁感线，使线圈15上形成感应电流，从而给蓄电池20充电。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，轴套7上环绕连接有四层永磁体，且壳体1上对应四层永磁体设置了四个铁芯16，四个铁芯16上的线圈15串联，并输出连接到蓄电池20。使用了四层永磁体，并对应设置了四个铁芯16，将四个铁芯16的线圈15进行串联，可以有效保证对蓄电池20的充电电压的强度。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，蓄电池20连接有充电控制装置，充电控制装置包括电压检测装置23、继电器19和开关21，线圈15的输出端通过继电器19的两个常开触点连接到蓄电池20，使继电器19可以控制蓄电池20与线圈15之间的通路断开或连接；蓄电池20通过开关21连接到电源输出座22，蓄电池20连接到电压检测装置23的检测接点，继电器19的线圈一端连接到负极，另一端连接到电压检测装置23的控制接点43，电压检测装置23包括电压表24和电阻27，电压表24的电压检测接点并联在电阻27两端，电阻27两端分别连接到检测接点的正极接点44和负极接点42，电压表24的表盘26上设有滑轨25，电压表24的指针28上设有滑块29，滑轨25与滑块29接触，滑块29在随指针28摆动过程中，始终与滑轨25发生相对滑动，滑轨25的条数为两条，滑块29将其接通，一条滑轨25连接到控制接点43，另一条滑轨25连接到正极接点44。电压表24实时检测蓄电池20的电压，随着电线圈15不断产生电流，并为蓄电池20充电，蓄电池20的电压会逐渐增高，直至达到其额定电压，弧形的滑轨25的末端就位于蓄电池20额定电压值的较小端一侧，再没充满电时，电压表24的指针28带动滑块29始终沿着滑轨25运动，但滑块29与滑轨25是始终接触的，此时继电器19的线圈与蓄电池20形成回路，继电器19的控制线圈的得电，继电器19的常开触点始终闭合，使线圈15与蓄电池20连通；当蓄电池20充满电后，由于滑轨25达不到额定电压的刻度，电压表24的指针28会使滑块29与滑轨25分离，继电器19的控制线圈失电，继电器19常开触点断开，线圈15与蓄电池20指尖的通路断开，充电停止，实现了对蓄电池20充电与停止充电的管理，避免电池损坏。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，卡子4包括卡座40和卡片39，卡片39和卡座40中间部分设有包裹辐条的凹陷，卡片39与卡座40上均设有螺孔6，通过螺丝41旋进螺孔6将卡片39与卡座40进行连接。安装时，松开螺丝41，将卡片39取下，使卡片39和卡座40的凹陷包裹住辐条，然后使用螺丝41旋进，实现固定。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，电源输出座22包括底座33，底座33底部设有固定在车把上的固定圈34，底座33顶部设有两个触点32，一个触点32通过开关21连接到蓄电池20一极，另一个触点32连接到蓄电池20另一极，底座33两侧设有弧形槽36。

所述的自行车骑行过程中剩余电能回收装置，设有与安装柱5配合固定的固定片，固定片上设有螺孔6。固定片先旋在自行车的车轮转轴上，然后再将安装柱5旋上，然后再通过固定片与安装柱5反向旋转并拧紧，实现位置的固定。

下面结合附图对自行车骑行过程中剩余电能回收装置配合使用的车载照明装置的实施例做进一步描述：

本发明所述的的车载照明装置，包括LED灯30，LED灯30安装在支撑座38上，支撑座38侧面向下方延伸形成包裹环37，包裹环37内设有卡接头35，支撑座38底部设有两个触点B31，两个触点B31连接到LED灯30的电源端，支撑座38通过包裹环37套在底座33上，且卡接头35卡入弧形槽36，使支撑座38固定安装在底座33上，支撑座38固定在底座33上时，触点与触点B31接触通电。照明装置采用能耗较低的LED灯30，并且采用了快速连接的固定方式，使卡接头35卡入弧形槽36来实现固定连接，在不需要时，可以通过用力上提，使卡接头35脱出弧形槽36来实现分离，在不安全的地方，可以通过将照明装置取下带走，来防止被盗，非常方便。