专利名称：传动比可变的脚踏式发电装置的制作方法
技术领域：
传动比可变的脚踏式发电装置技术领域：
本实用新型涉及应急发电设备,特别是涉及依靠人力发电并储存在蓄电池内的装置。背景技术：
现有技术人力发电装置多采用普通发电机，在并联蓄电池浮动供电时，必须另加 一套控制系统，以保证电压、电流都处于安全、合理的范围内，结构较为复杂，可靠性不好而且造价较高；并且简陋的充电控制技术容易造成充电电压过高而损坏蓄电池 等问题，严重影响了产品的工作可靠性。另一个问题是，现有技术中一些人力发电装置如脚踏发电装置采用齿轮传动，工作 时噪音大，维修困难。而且现有技术的脚踏发电装置没有变速调节，使得充电过程十 分费力。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出 一种自身 带输出电压稳定电路的成熟的汽车发电机直接与蓄电池连接、不再另设控制电路的传 动比可变的脚踏式发电装置;该脚踏式发电装置具有结构简单、操作方便、性能可靠、 效率高、成本低、噪音小、传动比可变等特点，并且使用本实用新型装置还可达到健身 目的。本实用新型解决所述技术问题釆用的技术方案是提出一种传动比可变的脚踏式发电装置，包括含有支架n和12的机架,机架可 以是现有的变速自行车车架经过变型改装而成，主要是将该自行车车架改装成不需要 车轮而稳定地落在地面上;机架上设有扶手和座子，就像自行车的车把手和车座一样; 支架ii上设有脚踏轮,脚踏轮上安装有脚踏曲拐，支架12上设有变速机构，该变速机构是多级变速机构，如五级变速结构，可采用现有山地自行车的五级变速结构，脚踏轮通 过传动构件2与变速机构的主动轮耦合，该传动构件2可以是自行车链条或同步皮带,即脚踏轮与变速机构之间釆用链条传动或皮带传动；支架12上还安装有一个汽车发电机,该汽车发电机通过另一传动构件10与变速机构的从动输出轮耦合，该传动构件10 为高速链条或皮带，即汽车发电机与变速机构之间釆用链条传动或皮带传动；现有的汽 车发电机内含调节器和整流器,具有电压调节、电流过载防护等功能，汽车发电机的输 出端可直接与蓄电池的正极和负极电连接，蓄电池可以由用户自己单独购买，也可以由本实用新型装置作为配件附带；这样当人坐在机架的座子上，手握住扶手，双脚踏动脚 踏曲拐时，就像踩自行车一样，脚踏曲拐通过传动构件2使变速机构的主动轮旋转，变速机构的从动输出轮又通过传动构件io使汽车发电机旋转，此时，给汽车发电机励磁电流(一般汽车发电机内有剩磁，刚开始由该剩磁产生磁场，汽车发电机发电后变为自激;或者刚开始由外部电源如蓄电池给汽车发电机供应励磁电流，汽车发电机发电后也 变为自激)，则汽车发电机开始发电，在汽车发电机达到一定转速后(一般汽车发电机的 转速在1000转/分钟左右就开始发电，转速在3500转/分钟左右就可达到额定输出值)，就可开始向蓄电池充电。在蓄电池已储存一定电量的情况下，可将蓄电池用于其它用电设备上;或通过逆变器后向外供应交流电，驱动各种小型用电设备如电视机、节能灯 等工作，亦可直接供应直流电。同现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于1、 本实用新型将现有的汽车发电机安装在变型的变速自行车车架上，由于现有的 汽车发电机内含调节器和整流器，具有电压调节、电流过载保护等功能，这样该汽车发 电机就可直接与蓄电池连接,不再另设控制电路，因此本实用新型具有结构简单、操作方便、性能可靠、效率高、成本低；2、 本实用新型所采用的传动方式为链条传动或皮带传动，相比现有技术的齿轮传 动，噪音要小些；3、 本实用新型所采用的变速机构为多级变速结构，如采用巿场上现有的山地自行车五级变速结构，而且本实用新型还设有手动调速构件，可调节变速机构的档位，这样不但结构简单、操作方便，而且还可实现传动比可变，让用户使用的时候省时省力；4、 由于本实用新型所采用的是人力发电,是用双脚踏动脚踏曲拐使汽车发电机旋 转而发电，就向踩自行车一样，因此在发电过程中，可达到健身目的，本实用新型装置可 作为健身器材使用。
图1为本实用新型传动比可变的脚踏式发电装置的结构示意图； 图2为所述传动比可变的脚踏式发电装置另 一实施例的结构示意图； 图3为所述脚踏式发电装置配电箱的主视示意图； 图4为所述脚踏式发电装置的电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。参见图1和图4，本实用新型涉及一种传动比可变的脚踏式发电装置，包括含有 支架11和12的机架l，机架1可以是现有的变速自行车车架经过变型改装而成，主要 是将该自行车车架改装成不需要车轮而稳定地落在地面上，比如将支架11和12 —端分 别各固定或焊接一根圆管101和102,圆管101和102与地面接触，支撑整个机架1,支 架ll可以是一根圆形的管子,支架12可以是一根圆形的管子弯成"U"形，"U"形的 两端与圆管102相连接；机架1上设有扶手4和座子5,就像自行车的车把手和车座一 样;支架11上设有脚踏轮3,脚踏轮3上安装有脚踏曲拐31,支架12上设有变速机构 13，如变速机构13借助悬臂121安装在支架12上，悬臂121可用螺丝固定或直接焊接 在支架12上,该变速机构13是多级变速机构，如五级变速结构，可采用现有山地自行车 的五级变速结构，脚踏轮3通过传动构件2与变速机构13的主动轮耦合，该传动构件2 可以是自行车链条或皮带，即脚踏轮3与变速机构13之间采用链条传动或皮带传动； 支架12上还安装有一个汽车发电机6,该汽车发电机6通过另 一传动构件10与变速机 构13的从动输出轮耦合,该传动构件10为高速链条或同步皮带，即汽车发电机6与变 速机构13之间采用链条传动或皮带传动；现有的汽车发电机内含调节器和整流器，具 有电压调节、电流过载防护等功能，汽车发电机6的输出端可直接与蓄电池的正极和负 极电连接，蓄电池可以由用户自己单独购买，也可以由本实用新型装置作为配件附带； 这样当人坐在机架l的座子5上，手握住扶手4,双脚踏动脚踏曲拐31时，就像踩自行 车一样，脚踏曲拐31通过传动构件2使变速机构13的主动轮旋转，变速机构13的从 动输出轮又通过传动构件10使汽车发电机6旋转，此时，给汽车发电机6励磁电流(一 般汽车发电机6内有剩磁，刚开始由该剩磁产生磁场，汽车发电机6发电后变为自激； 或者刚开始由外部电源如蓄电池给汽车发电机供应励磁电流，汽车发电机6发电后也变为自激)，则汽车发电机6开始发电，在汽车发电机6达到一定转速后(一般汽车发电机6的转速在1000转/分钟左右就开始发电，转速在3500转/分钟左右就可达到额定输 出值)，就可开始向蓄电池充电。在蓄电池已储存一定电量的情况下，可将蓄电池用于 其它用电设备上;或通过逆变器后向外供应交流电，驱动各种小型用电设备如电视机、 节能灯等工作，亦可直接供应直流电。参见图1，上述汽车发电机6借助悬臂122和123安装在支架12上，悬臂122和 123可用螺丝固定或直接焊接在支架12上，悬臂122上开有圆弧形的槽124，汽车发电 机6有两个挂脚61和62，上挂脚61可用螺丝通过圆弧形的槽124固定在悬臂122上， 下挂脚62可用螺丝固定在悬臂123上。依靠圆弧形的槽124可调整汽车发电机6的固 定位置，从而可调整汽车发电机6与变速机构13之间传动构件10的张紧程度。参见图1和图2,上述变速机构13上设有一个手动调速构件41，该手动调速构件 41的一端连接变速机构13的变速轮组件,其另一端设在扶手4上,拉动手动调速构件 41可调节变速机构13的档位，实现传动比可变，让用户使用的时候省时省力，就像骑变 速自行车一样。参见图2，本实用新型装置为了美观和接线方便,上述支架12上还安装有一个汽 车发电机罩14,该汽车发电机罩14遮盖了整个汽车发电机6,其上并设有正极接线柱 15、负极接线柱16和励磁开关7，正极接线柱15和负极接线柱16分别电连接汽车发 电机6的正极和负极，励磁开关7电连接在汽车发电机6的正极和励磁绕组的接线柱之 间，如佳宝车的汽车发电机励磁绕组的接线柱为标号IG的接线端子；闭合励磁开关7, 外部电源如蓄电池可给该汽车发电机供应励磁电流。参见图3和图4，本实用新型装置为了用户方便，上述传动比可变的脚踏式发电装 置还另配备一个配电箱26,该配电箱26内设有与汽车发电机6匹配的蓄电池9和逆变 器8，逆变器8是一种将直流电转换成交流电的电路。配电箱26的前面板27上设有 正极接线柱17、负极接线柱18和交流输出插座19。正极接线柱17和负极接线柱18内面分别电连接蓄电池9的正极和负极，逆变器8的输入端与蓄电池9的正极和负极电 连接，交流输出插座19电连接在逆变器8的输出端。为了保证安全，可在交流输出插座 19与逆变器8的输出端之间接一个熔断器或空气开关28;该配电箱26的正极接线柱 17和负极接线柱18分别用导电线连接至汽车发电机罩14上的正极接线柱15和负极 接线柱16上。使用时将配电箱26放在地上即可。当用户家没有电时，用户可将用电设 备如电视机、节能灯等插入到交流输出插座19上。本实用新型的汽车发电机6若用佳 宝车的汽车发电机，给蓄电池9充足电后，经过逆变器8的转换,其输出功率最大可达到 300瓦，输出电压为交流220伏，可保证50瓦的用电设备如电视机、节能灯等工作6个 小时左右。参见图3和图4，本实用新型为了用户方便,上述配电箱26的前面板27上还设有 电压表20、电流表21、输出幵关22和电压测试按钮25;电压表20与所述电压测试按 钮25串联后并联在正极接线柱17和负极接线柱18之间，电流表21串联在蓄电池9 的负极和负极接线柱17之间，输出开关22串联在蓄电池9的正极和逆变器8输入端的 正极之间，逆变器上自身带有逆变器指示灯23和欠压报警指示灯24，为了用户观测方 便,将它们也设置在配电箱26的前面板27上。当需要知道蓄电池9的电压时，接通电 压测试按钮25，观察电压表20即可；当蓄电池9充足电后，接通输出开关22,经过逆变 器8转换成交流输出；通过电流表21可随时观察汽车发电机6给蓄电池9充电时的电 流。输出开关22和电压测试按钮25可以釆用同一个开关联动，同时接通或断开电压表 20和逆变器8这两个独立电路。由于本实用新型采用现有成熟的汽车发电机，它具有全面可靠的调节电压和控制 电流的功能，该汽车发电机没有过载的危险，蓄电池也没有过充电的危险。本实用新 型只要有人力就可以发电，因而在解决电力线路难以达到的偏僻山区、牧区的住户用 电，实现"家家有电"的目标方面具有重要作用；并且作为平时停电后应急措施，也是一个很好的方法；作为健身器材，则具有健身、节能双重作用。以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此,凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
权利要求1.一种传动比可变的脚踏式发电装置，包括含有支架(11、12)的机架(1)，所述机架(1)上设有扶手(4)和座子(5)，所述支架(11)上设有脚踏轮(3)，所述支架(12)上设有变速机构(13)，所述脚踏轮(3)通过传动构件(2)与所述变速机构(13)耦合，其特征在于还包括汽车发电机(6)，所述汽车发电机(6)安装在所述支架(12)上，所述汽车发电机(6)通过传动构件(10)与所述变速机构(13)耦合。
2. 根据权利要求1所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于所述汽车 发电机(6)借助悬臂(122、 123)安装在所述支架(12)上。
3. 根据权利要求1所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于所述悬臂 (122)上开有圆弧形的槽(124)，依靠所述圆弧形的槽(124)可调整所述汽车发电 机(6)的固定位置。
4. 根据权利要求1所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于所述变速 机构(13)为五级变速结构,采用山地自行车的五级变速结构。
5. 根据权利要求4所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于所述变速 机构(13)上设有一个手动调速构件(41),该手动调速构件(41)的 一端连接所述变 速机构(13)的变速轮组件，其另 一端设在所述扶手(4)上，拉动所述手动调速构件 (41)可调节所述变速机构(13)的档位。
6. 根据权利要求1所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于所述传动 构件(2)为自行车链条或皮带。
7. 根据权利要求1所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于所述传动 构件(10)为高速链条或同步皮带。
8. 根据权利要求1 7任一项所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于 所述支架(12)上还安装有一个汽车发电机罩(14)，所述汽车发电机罩(14)遮盖了 整个所述汽车发电机(6)，所述汽车发电机罩(14)上设有正极接线柱(15)、负极接 线柱(16)和励磁开关(7),所述正极接线柱(15)和负极接线柱(16)分别电连接所 述汽车发电机(6)的正极和负极，所述励磁开关(7)电连接在所述汽车发电机(6) 的正极和励磁绕组的接线柱之间。
9. 根据权利要求8所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于还包括配 电箱(26)，所述配电箱(26)内设有与所述汽车发电机(6)匹配的蓄电池(9)和逆 变器(8)，所述配电箱(26)的前面板(27)上设有正极接线柱(17)、负极接线柱(18) 和交流输出插座(19)，所述正极接线柱(17)和负极接线柱(18)分别电连接所述 蓄电池(9)的正极和负极，所述逆变器(8)的输入端与所述蓄电池(9)的正极和负 极电连接，所述交流输出插座(19)电连接在所述逆变器(8)的输出端；所述正极 接线柱(17)和负极接线柱(18)分别用导电线连接至所述汽车发电机罩(14)上的 正极接线柱(15)和负极接线柱(16)上。
10. 根据权利要求9所述的传动比可变的脚踏式发电装置，其特征在于所述配电 箱(26)的前面板(27)上还设有电压表(20)、电流表(21)、输出开关(22)、逆变 器指示灯(23)、欠压报警指示灯(24)和电压测试按钮(25);所述电压表(20)与所 述电压测试按钮(25)串联后并联在所述正极接线柱(17)和负极接线柱(18)之间， 所述电流表(21)串联在所述蓄电池(9)的负极和所述负极接线柱(17)之间，所述 输出开关(22)串联在所述蓄电池(9)的正极和所述逆变器(8)输入端的正极之 间。
专利摘要一种传动比可变的脚踏式发电装置，包括含有支架(11、12)的机架，机架上设有扶手和座子，支架(11)上设有脚踏轮，脚踏轮上安装有脚踏曲拐，支架(12)上设有变速机构，脚踏轮通过传动构件(2)与变速机构耦合，支架(12)上还安装有一个汽车发电机，汽车发电机通过传动构件(10)与变速机构耦合，汽车发电机的输出端直接与蓄电池的正极和负极电连接，当人坐在机架的座子上，双脚踏动脚踏曲拐时，就可使汽车发电机旋转，给蓄电池充电。本实用新型的汽车发电机直接与蓄电池连接，不再另设控制电路，本实用新型具有结构简单、操作方便、性能可靠、效率高、成本低、噪音小、传动比可变等特点，使用本实用新型装置还可达到健身目的。
文档编号F03G5/04GK201165947SQ200820007749
公开日2008年12月17日 申请日期2008年2月27日 优先权日2007年3月8日
发明者任洪常, 张习斌, 安 陆 申请人:张习斌;陆 安;任洪常