中制发电装置的制作方法

文档序号:16044945发布日期:2018-11-24 10:47阅读:112来源:国知局

本发明是一种中制发电装置,详指应用于自行车领域的技术,其主要安装于自行车的曲柄部位,通过在于借由踩踏而产生电力提供所需的电子设备的电力,更重要的是能够随时供电使用及储存电力,借由最小的驱动而维持最大的供电效益。即为一种实用性极佳的发明。

背景技术

骑乘自行车是现今最为流行的运动之一,而在许多人会在自行车上安装有许多电子商品,例如:手电简、充电座等,然而在诸多电子商品的安装上为了提供电力的使用,不少电子商品内部是以电池的装设而产生电力,但是电池的使用在这注重环保的世代上是非常不环保的,因此相关业者就动脑该如何将自行车在骑乘时所产生的动能转换为电力,如此就可以提供自行车上相关电子商品所需的电力,因此市面上则推出有所谓的发电花鼓,又花鼓是一种安装于前、后轮中心位置,并提供数条幅丝条所穿设,是属于前、后的轴承,一般的花鼓在两端设置有数个小孔提供幅丝条,进而形成车轮组,然而为了要提供电力的需求则会在花鼓的内部加装有马达或是任何的发电装置,如此一来即可让单纯的花鼓形成具发电功能的发电花鼓,因此当骑乘者骑乘具有发电花鼓的自行车时,通过骑乘时前轮、后轮的转动而带动发电花鼓的运作,又发电花鼓的运作进一步于内部产生电力进而提供电子商品的运作需求。

然而,发电花鼓的安装位置是因为自行车只要在骑乘时,轮组都会进行转动,因此可以长时间的让发电花鼓进行电力的输出以及电力的回充,但是仔细思考发电花鼓所装设的位置,前轮、后轮是位于整台自行车的前后两端,且自行车在骑乘时所行经的地面并非完整平面,因此在发电花鼓的运作上并不能稳定的供输电力,以至于电力在配给上容易具有误差,导致自行车上需要电力的电子商品在运作上不够稳定;另外,当自行车在非行进的时候停放、静止,因为前、后轮并无动作转动以至于发电花鼓无法生电,连带着当电子商品的电力会逐渐耗尽,必须等到自行车再次行进一段时间让发电花鼓运作后才能够有电力的提供,这对于骑乘者来说是非常不便的,无法在即需要电子商品的使用当下进行操作。故,了解上述的缺失之下,相关业者必须再次的思考,该如何改良才可以改善上述的诸多缺失。

有鉴于上述情形,本发明人投入许多时间研究相关知识,并加以比较各项优劣,进行相关产品的研究及开发,并历经的多次实验及测试,而终于推出一种『中制发电装置』改善上述缺失,以符合大众所需使用。



技术实现要素:

本发明所要解决的主要技术问题在于,克服现有技术存在的上述缺陷,而提供一种中制发电装置,供骑乘者在骑乘自行车于一定的惯性速度时,骑乘者如继续踩踏下,可以经过微控制器的判断于供电及蓄电之间与以切换,使得发电花鼓内能够随时储备有相当的电量,随时提供自行车上的所有电子商品的电力需求使用,更进一步能够以最小的供输达到最大的电力使用,其改善现有发电花鼓在自行车前轮或是后轮时,只要轮圈停止转动后,就无法发电及充电,导致于发电花鼓内无电力储用时无法适时的供应电力给予各式电子商品的电力使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种中制发电装置,其安装于自行车且位于曲柄所在之处,并向电子商品提供所需电力,其包括:一感测器,其感应自行车的行驶速度,以及曲柄于踩踏控制时的旋转转速度,并产生一速度讯息;一电力供应组件;一微控制器,其电性连结感测器及电力供应组件,该微控制器内建有一转换单元、一切换单元及一输出单元,该速度讯息传输讯息至控制器的转换单元进行讯号转换,又该切换单元根据转换完成的讯号进行电力供应组件的运作、关闭,而该输出单元则是在感测器侦测自行车为非惯性且持续曲柄持续旋转下发电并输出其电力给予电子商品所用;另外,该感测器侦测自行车行驶速度为惯速且曲柄持续旋转动作时,该切换单元电力供应组件的电力输出,并进行电力供应组件的充电以储备电力。

本发明根据上述的说明下,其进一步的技术特征在于,该微控制器进一步内建有一设定单元,该设定单元设定输出单元输出电力供应组件的电力的电量,以及该设定单元设定感测器侦测自行车的行驶速度与曲柄旋转的转速。

本发明根据上述的说明下,其进一步的技术特征在于,该微控制器进一步内建有一手动开关单元,该手动开关单元控制切换单元对电力供应组件的运作、关闭。

本发明根据上述的说明下,其进一步的技术特征在于,进一步设有一操控件安装于自行车上并与微控制器、电力供应组件电性连结,而该操控件包含有一控制介面,该控制介面上包含有一电力状态选单、一速度记录选单、一里数记录选单、一供电选择选单及一无线连结选单,其中该电力状态选单显示电力供应组件的电力状态,该速度记录选单显示当下自行车行驶速度以及曲柄旋转的速度,该里数记录选单则是显示当下骑乘的距离以及总骑乘距离的总合,又该供电选择选单则是显示所连结的电子商品并可操控开启与关闭,最后该无线连结选单则是显示与一移动装置电性连结、传输的状态、调整。

本发明根据上述的说明下,其进一步的技术特征在于,该电力供应组件为变速马达。

综合上述针对本发明所描述的各项技术特征之下,其优点在于骑乘者在骑乘的当下,通过感测器对自行车行驶速度以及曲柄的旋转速度予以侦测,并将侦测后所形成的速度讯息传输制微控制器内,而该微控制器将速度讯息转换信息讯息后控制切换单元的切换,而该切换单元依据转换单元所转换的信息而开启、关闭电力供应组件的运作,当自行车维持骑乘且保持在惯性速度,而曲柄也还在持续的旋转下,该切换单元关闭电力供应组件的电力输出,并将电力供应组件转换呈电力回充的状态,如此一来可在骑乘下持续对电力供应组件进行蓄电操作;反之,当自行车的行驶为非惯性速度,且曲柄持续旋转动作下,该切换单元则开启电力供应组件的运作,并以该输出单元输出电力给予自行车上的诸多电子商品所须的电力使用;故,只要曲柄有在持续旋转动作下,电力供应组件的运作不外乎就是开启而输出电力,不然就是停止运作而转换为蓄电状态,借此便于下次电子商品的电力的需求。因此本发明可说是一种相当具有实用性及进步性的发明,相当值得产业界来推广,并公诸于社会大众。

本发明的有益效果是,供骑乘者在骑乘自行车于一定的惯性速度时,骑乘者如继续踩踏下,可以经过微控制器的判断于供电及蓄电之间与以切换,使得发电花鼓内能够随时储备有相当的电量,随时提供自行车上的所有电子商品的电力需求使用,更进一步能够以最小的供输达到最大的电力使用,其改善现有发电花鼓在自行车前轮或是后轮时,只要轮圈停止转动后,就无法发电及充电,导致于发电花鼓内无电力储用时无法适时的供应电力给予各式电子商品的电力使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明方块示意图。

图2为本发明自行车为非惯性速度下,电力供应组件发电而输出电力提供电子商品的电力需求的示意图。

图3为本发明自行车为惯性速度下,电力供应组件为电力回充状态的示意图。

图中标号说明:

10自行车20曲柄

30电子商品1感测器

11速度讯息2电力供应组件

3微控制器31转换单元

32切换单元33输出单元

34设定单元35手动开关单元

4操控件41控制介面

42电力状态选单43速度记录选单

44里数记录选单45供电选择选单

46无线连结选单5移动装置

具体实施方式

请参阅图1至图3所示,本发明一种中制发电装置,其安装于自行车10且位于曲柄20所在之处,并提供电力给予电子商品30所用,电子商品30像是车头灯、车尾灯、手机充电座等,其包括:一感测器1,其感应自行车10的行驶速度,以及曲柄20于踩踏控制时的旋转转速度,并产生一速度讯息11;一电力供应组件2;一微控制器3,其电性连结感测器1及电力供应组件2,该微控制器3内建有一转换单元31、一切换单元32及一输出单元33,该速度讯息11传输讯息至微控制器3的转换单元31进行讯号转换,又该切换单元32根据转换完成的讯息进行电力供应组件2的运作、关闭,而该输出单元33则是在感测器1侦测自行车10为非惯性且曲柄20持续旋转下发电并输出其电力给予电子商品30所用;另外,该感测器1侦测自行车10行驶速度为惯速且曲柄20持续旋转动作时,该切换单元32关闭电力供应组件2的电力输出,并进行电力供应组件2的充电以储备电力(前述为本发明主实施例的主要技术特征)。

根据上述的界定下,其主要实施型态是当骑乘者在骑乘自行车10的当下,如果自行车10的行驶速度在感测器1侦测下,确定是维持惯性速度时,例如下坡、平路骑乘以一定速度骑乘一段时间、距离,而在自行车10为惯性速度前进且骑乘者还持续踩踏并控制曲柄20旋转时,那感测器1所感测并产生的速度讯息11传送至微控制器3内,并以转换单元31对速度讯息11进行转换呈可读取的讯号,接着切换单元32会根据讯号的指示而关闭电力供应组件2的电力输出,接着使该电力供应组件2转换为电力充电的状态,借此有效利用骑乘的过程,更可以随时补充电力以利不时之需;反之,当感测器1感侦测自行车10行驶的速度、曲柄20旋转的速度为非惯性速度时,该切换单元32则会启动电力供应组件2进行发电以及电力的输出,通过输出单元33将电力导引给予自行车10上须要电力的诸多电子商品30使用,借由使方式的供输电力的使用下,可让电力供应组件2在骑乘时可以顺利的供电以及充电,指要根据自行车10是否为惯性速度前进以外,再配合是否踩踏控制曲柄20旋转动作即可。

另外,不同的骑乘者对于踩踏的力量、速度的使用并不相同,因此感测器1以及电力供应组件2的电力输出也会有所差异,因此本发明进一步于该微控制器3内内建有一设定单元34,该设定单元34的功能在于提供不同的骑乘者可以自行设定输出单元33控制输出电力供应组件2的电力的电量、设定感测器1所感测自行车10的行驶速度、设定感测器1侦测曲柄20旋转的转速,如此一来不同的骑乘者在进行自行车10的骑乘过程中,可以根据自身的能力、体力以及当下的任何状态而设定、调整自行车10上的诸多侦测及输出,请参阅图1所示;除此之外,本发明来具有另一方式可以提供骑乘者控制电力的供输,在该微控制器3内进一步内建有一手动开关单元35,该手动开关单元35控制切换单元32对于电力供应组件2的运作、关闭,换言之当骑乘者在骑乘的当下,可以根据路况、自身体能状况而以手动方式控制手动开关单元35进行电力供应组件2的电力的关闭及运作,如图1所示。

又骑乘者在骑乘的过程中,必须随时知晓当下微控制器3的运作以及电力供应组件2的电力发电与供电状况,如此才可以达到最佳、最舒适的骑乘,因此本发明进一步包含有一操控件4安装于自行车10上,且该操控件4与微控制器3、电力供应组件2电性连结,又该操控件4进一步包含有一控制介面41,而在该控制介面41上包含有一电力状态选单42、一速度记录选单43、一里数记录选单44、一供电选择选单45及一无线连结选单46,而各种选单的主要技术特征在于该电力状态选单42是在控制介面41上会显示电力供应组件2的电力状态,借此可以提醒骑乘者知晓电力供应组件2内的电力不足够,无法有效供应自行车10上的诸多电子商品30的电力的使用,又该速度记录选单43是显示当下自行车10行驶的速度、曲柄旋转的速度等,借由速度的显示在控制介面41上,以提供骑乘者知晓现今骑乘的速度以及曲柄20的转速,借此调整脚力的踩踏而改变行驶速度以及曲柄20的旋转;另外该里数记录选单44则是记录了骑乘者所骑乘自行车10的距离,又距离的记录又可以分成两种,第一种为当下自行车10的骑乘距离,第二种为累计的总距离,宛如机车般可以计算总里数,借此提供骑乘者可以根据距离的显示而判断电力供应组件2是否充电完成、各组件是否必须进行维修、更换等相关作业;另外,该供电选择选单45的主要功效是提供骑乘者可以选择所要配给电力的电子商品30,如此一来可以将非必要的电子商品30先进行关闭,让电力供应组件2的电力供应能够达到最大的效益;最后是该无线连结选单46的主要功用会与一移动装置5电性连结,又该移动装置5可为智能型手机、平板、笔电,骑乘者除了利用操控件4对微控制器3进行调整以外,也可以通过移动装置5进行调整、传输数据等操作,请参阅图1所示。

最后,本发明在电力供应组件2的选用上,采用了变速马达为最佳使用,然而亦可为具有供电、充电功能的相关电力装置皆可,总合上述本发明所说明的各种技术特征之下,主要重点在于骑乘者在骑乘上的行驶变化以及曲柄20的旋转速度,只要骑乘者在自行车10的行驶处于惯性速度下,且骑乘者还在持续踩踏控制曲柄20的旋转时,会先停止电力供应组件2的电力输出,将电力供应组件2的电力通过微控制器3内建的切换单元32进行切换,让电力的供输转换为充电状态,使得电力供应组件2能够保持在有电的状态下,以应付尔后的电子商品30的电力急需使用;反之,当骑乘者在骑乘自行车10的过程中,其行驶速度为非惯性速度下,像是爬坡、凹凸不平的路面,无法在一定的距离、时间内将行驶速度维持在一定时,该电力供应组件2的电力输出则是供应给自行车10上相关电子商品30使用,再配合微控制器3、感测器1、电力供应组件2的设置位置皆在于自行车10的曲柄20周遭,也就是自行车10的中间区段,如此即可避免先前所述安装在前轮、后轮时会导致电力供给的不稳定及过大输出,毕竟安装在前、后轮时,会因轮圈的停止而无法供电、充电,以及所设置的位置并非为中心,故必须更为费力的驱动较大电力才可提供各电子商品30的电力使用的缺失。故,本发明的设计下,提供给骑乘者更为便利的使用,也较符合社会大众与自行车10领域的人们所使用,比起现有说明下本发明更具有实质上的进步性与实用性。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述,本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上,完全符合产业发展所需,且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造,具有新颖性、创造性、实用性,符合有关发明专利要件的规定,故依法提起申请。

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