一种管状的背包动能捕获装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可再生能源领域，具体涉及一种管状的背包动能捕获装置及其方法。
【背景技术】
[0002]随着国防的现代化和科研的需求，士兵、科考人员等在野外作业都需要随身携带一系列电子设备，例如GPS、通信设备等，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。另一方面，老化问题最终导致电池被抛弃，这也引起了严重的环境问题。因此，寻找一种可替代电池的能源，以供给野外作业所需的随身电子设备是必要和有意义的。根据网络查新，目前还没用与本发明类似的方法或者装置用于捕获外界或者人体动能并作为随身电子设备的供电电源。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种管状的背包动能捕获装置及其方法。
[0004]本发明采用的技术方案:
[0005]一种管状的背包动能捕获装置，安装在背包上，还包括两组管型能量捕获器，所述管型能量捕获器由依次连接的发电机、加速齿轮组、滑轮及发条弹簧同轴安装构成，所述两组管型能量捕获器通过套管连接，并关于套管对称，所述管型能量捕获器还包括拉绳及挂钩，所述拉绳一端缠绕在滑轮上，其另一端与挂钩连接。
[0006]所述挂钩与背包肩带连接。
[0007]所述滑轮表面设置多个平行的线槽，所述拉绳有多条，分别缠绕在多个平行的线槽中。
[0008]所述两组管型能量捕获器通过套管连接具体为两组管型能量捕获器中的发电机相连接。
[0009]一种管状的背包动能捕获方法，管型能量捕获器固定在背包上，拉钩与肩带的一端连接，当人在步行时，背包中的重物与发条弹簧构成振动系统随着人体的活动而上下直线运动，滑轮将上下直线运动转换为旋转运动，并通过加速齿轮组加速后传递给发电机，从而实现机电转换。
[0010]本发明的有益效果:
[0011]本发明利用人体背负在重物作为阻尼质量用于发电，并可全面捕获上下运动提高了捕获效率，分析表明本捕获装置可有效减轻人体长时间负载步行所支出的生物能，该机构特别适合在野外作业用于获取所需的电能，满足了野外作业时对电能来源的需求。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的装置结构示意图；
[0013]图2是本发明与背包的连接示意图。
[0014]图中示出:
[0015]1-发电机，2-加速齿轮组，3-滑轮，4-发条弹簧，5-钢绳，6_拉钩，7_套筒，8_肩带，9-背包，10-管型能量捕获器。
【具体实施方式】
[0016]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。
[0017]实施例
[0018]如图1所示，一种管状的背包动能捕获装置，安装在背包9上，并与背包9中的重物保持相对静止，包括两组管型能量捕获器10，所述管型能量捕获器10由依次连接的发电机1、加速齿轮组2、滑轮3及发条弹簧4同轴安装构成紧凑的管型结构，所述两组管型能量捕获器通过套筒7连接，具体两组管型能量捕获器中的发电机I连接，并关于套筒7对称，使整个机构对称布置，装置还包括拉绳及拉钩，拉绳有多条，缠绕在滑轮3上的多条平行线槽中，拉绳具体为钢绳5，所述拉钩6的一端与多条拉绳同时连接，另一端与背包的肩带8连接，减少拉绳的摆动，提高机构的可靠性。
[0019]一种用于捕获人体步行中的机械动能转化为电能的方法，如图2所示，将管型能量捕获器固定在背包上，拉钩与一端与背包分离的肩带连接，因此背包中的重物和发条弹簧构成了阻尼质量振动系统，当人步行时，由于人的步行基本处于倒置的单摆形式，肩部在竖直方向具有可观的位移，该上下的直线运动通过滑轮把直线运动转换为旋转运动，该旋转运动被行星轮减速器加速后传递给发电机，发电机产生的电能通过整流调压电路调整，然后存储在蓄能装置中。
[0020]经过实际测试，基于本
【发明内容】
所设计的原理样机具有结构紧凑简单、体积小、重量轻、效率高等优点，发电功率、单位质量产生的电能、体积和重量等关键参数都明显优于Rome (DO1: 10.1126/science.1111063)设计的具有类似效果的样机。
[0021]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】
1.一种管状的背包动能捕获装置，安装在背包上，其特征在于，包括两组管型能量捕获器，所述管型能量捕获器由依次连接的发电机、加速齿轮组、滑轮及发条弹簧同轴安装构成，所述两组管型能量捕获器通过套管连接，并关于套管对称，所述管型能量捕获器还包括拉绳及挂钩，所述拉绳一端缠绕在滑轮上，其另一端与挂钩连接。
2.根据权利要求1所述的捕获装置，其特征在于，所述挂钩与背包肩带连接。
3.根据权利要求1所述的捕获装置，其特征在于，所述滑轮表面设置多个平行的线槽，所述拉绳有多条，分别缠绕在多个平行的线槽中。
4.根据权利要求1所述的捕获装置，其特征在于，所述两组管型能量捕获器通过套管连接具体为两组管型能量捕获器中的发电机相连接。
5.如权利要求1-4任一项所述捕获装置的方法，其特征在于，管型能量捕获器固定在背包上，拉钩与肩带的一端连接，当人在步行时，背包中的重物与发条弹簧构成振动系统随着人体的活动而上下直线运动，滑轮将上下直线运动转换为旋转运动，并通过加速齿轮组加速后传递给发电机，从而实现机电转换。
【专利摘要】本发明公开了一种管状的背包动能捕获装置及其方法，包括两组管型能量捕获器，所述管型能量捕获器由依次连接的发电机、加速齿轮组、滑轮及发条弹簧同轴安装构成，所述两组管型能量捕获器通过套管连接，并关于套管对称，所述管型能量捕获器还包括拉绳，所述拉绳缠绕在滑轮上，本发明将人所背负的重物转换为阻尼振荡质量，并且利用该阻尼质量在人体步行中出现的振荡运动驱动发电机，从而将人体步行中的动能转换为电能。
【IPC分类】F03G5-08
【公开号】CN104564555
【申请号】CN201410753977
【发明人】谢龙汉, 蔡明京
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月10日