专利名称：一种回收行车能量的发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电装置，特别是一种回收行车能量的发电装置。
背景技术：
目前，世界各国使用的各式自行车照明发电装置，普遍采用我们常见的干电池提供电力；或者在车胎的轮缘装设有摩擦轮的外置式发电机；再或者在后轮主轴处安装内置式发电花鼓。这些装置存在以下缺点1、废旧干电池污染环境，增加社会资源的消耗和行车照明的费用负担；2、内、外置式发电装置，增加了自行车结构重量，且维修困难，价格昂贵，提高了购车费用；3、内、外置式的照明发电装置，采用骑行时人体出力发电，加大了骑行阻力，使人感到特别疲劳，消耗人体功率，降低骑行效率。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种结构简单合理，高效节能、体积小、自重轻、成本低、经济环保，无论车子加速、减速、上坡、下坡或在不平路面匀速行驶，均可自动回收能量的一种回收行车能量的发电装置。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到一种回收行车能量的发电装置，包括整流电路、电池组，其结构特点是还有螺线管、球形磁铁芯空芯圆筒，螺线管绕装在空芯圆筒之外，球形磁铁芯设于空芯圆筒之内，并与其保持间隙，螺线管感应到的电流通过整流电路整流后送到电池组。
本实用新型的目的还可通过以下措施来达到在螺线管及空芯圆筒之外还装有铝制外壳，在空芯圆筒端部与铝制外壳端部之间设有橡胶垫。
螺线管是由两个或两个以上螺线管同一轴向并联而成，并采用直径为0.12mm铜线绕。
球形磁铁芯由钕铁硼材料制成，球体直径为15mm，表面磁场强度达5000高斯以上，并与空芯圆筒内径保留0.5～1mm间隙。
整流电路由二极管D1～D4、电容C组成，二极管D1～D4为桥式整流连接，其输入端与螺线管的输出端连接，输出端与电容C及电池组连接。
在电池组的两端还接有由开关K、电阻R及发光二极管LED串联组成的照明电路。
空芯圆筒由聚丙烯材料制成。
电池组由两个直径为18mm、厚为3mm、电压为3伏的可充电纽扣电池串接而成。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果1、利用球形磁铁芯在螺线管内的运动产生感应电流，不论自行车在任何运动状态下或路面不平时，均能起到正交切割螺线管线圈的作用，从而不断产生感应电流，并通过整流电路向蓄电池充电。
2、结构简单合理，安装使用方便，高效节能，经济环保，体积小，自重轻。
3、无需增加人体付出的功率，即可回收部分行车能量，转化为电能，而不影响骑行效率。
4、无需为使用干电池支付经常性更换电池费用；或为使用内、外置式发电装置一次性支付昂贵的购置费，以及较高的维修管理费用。
5、拓展用途广，可制成不用干电池的家用手电筒；可代替机动车使用的笨重的铅锌蓄电池等。
图1为本实用新型的结构剖视图图2为图1的A-A向结构剖视图图3～图5为本实用新型的电路原理图图6～图10为本实用新型产生感应电流的原理图具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详述参照图1～图5，本实用新型包括螺线管1，球形磁铁芯2，电池组4，整流电路，照明电路，空芯圆筒5，铝制外壳6、橡胶垫7等。螺线管由直径为0.12mm的铜线缠绕在空芯圆筒5外；每组绕线轴向长度为20mm，两组绕线同轴并联。如用更多个螺线管1并联，则会提高效率。分组并联的目的是为了保证在一定的螺线管长度下，减少球形磁铁心2不能走完螺线管1线圈全程时产生的电压降(滑线电阻效应)。球形磁铁芯2由钕铁硼材料制成，球体直径为15mm，表面磁场强度可达5000高斯以上。电池组4由两个直径为18mm，厚为3mm，电压为3伏的可充电纽扣电池串接而成。空芯圆筒5由聚丙烯材料制成。整流电路由二极管D1～D4、电容C组成，二极管D1～D4为桥式整流连接，其输入端与螺线管1的输出端连接，输出端与电容C及电池组4连接。照明电路由相互串联的开关K，电阻R及发光二极管LED组成；它们与电池组4并接。
螺线管1套装于空芯圆筒5之外，球形磁铁芯2放置于空芯圆筒5之内，并与空芯圆筒5内径保留0.5～1mm间隙。行车时，球体可灵活地在空芯圆筒5内前后滚动，其磁力线正交切割螺线管1的线圈，使螺线管1产生交变的感应电流，此电流通过二极管D1～D4桥式整流，电容C滤波后向电池组4充电。电路板8可通过螺钉9固定在空芯圆筒内。在空芯圆筒5及螺线管1外还要套上铝制外壳6；在空芯圆筒5端部与铝制外壳6端部之间设有橡胶垫7。充电后的电池组4可为照明电路供电；开关K可放在车把上，发光二极管LED可安装在车头灯盒内。
球形磁铁芯2是本实用新型的核心技术，在球形磁铁芯2向前或向后滚动的过程中，N极和S极则依其滚动2πR行程而变化一次，但这不会妨碍整流电路的整流功能。对于被球形磁铁芯2磁力线切割的圆形螺线管1线圈，任何时候，任何位置都存在一个正交切割点，线圈产生感应电流是不成问题的。球形磁铁芯2的直径为15mm，其磁极N和S转换一次，行程为S＝2π×7.5mm＝47.1mm，而螺线管1的轴向长度为20mm，即可大大降低了滑线电阻产生降压效应的影响。如果采用更短的螺线管1的轴向长度，而用更多个螺线管并联，则会提高发电装置的效率。
参照图6～图10，球形磁铁芯2在空芯圆筒5的塑料内壁静止时，处于随遇平衡状态，其安息角为零。当车子初速度V0＝0时，经过时间t，车速至Vt时，则产生加速度a＝(Vt-V0)/t。设球形磁铁芯2的质量为m，根据牛顿第二定律，球形磁铁芯2便产生F＝ma的惯性力，其方向与车子前进的方向相反，并作用于球心。而球的自重G＝mg，对空芯圆筒5内壁产生一个与球体运动方向相反的静摩擦力f＝μmg(μ是滚动摩擦系数)。F和f形成球形磁铁芯2向车子运动相反方向的滚动力偶，使球形磁铁芯2由螺线管1的前端滚动到后端，因而其磁力线切割了螺线管1的线圈而产生磁感应电流。而在车子减速时，则球形磁铁芯2向相反方向运动，由螺线管1的后端滚动到前端，同样会使螺线管1产生磁感应电流。如果加速后的车子匀速前进时，加速度a＝0，惯性力F＝0，此时球形磁铁芯2在螺线管1内前后的运动则是由于路面不平而产生微小振动，破环了球形磁铁芯2相对空芯圆筒5的静止，也会使球形磁铁芯2产生运动，形成新的平衡。如果车子发生上坡或下坡，则如图9、图10所示，产生平行斜坡的分力F与摩擦力f，形成球形磁铁芯2滚动力偶；上坡时滚动方向向后，与车子运动方向相反，下坡时向前，与车子运动方向相同(因为其安息角为零)。
权利要求1.一种回收行车能量的发电装置，包括整流电路、电池组(4)，其特征在于还有螺线管(1)、球形磁铁芯(2)、空芯圆筒(5)，螺线管(1)绕装在空芯圆筒(5)之外，球形磁铁芯(2)设于空芯圆筒(5)之内，并与其保持间隙，螺线管(1)感应到的电流通过整流电路整流后送到电池组(4)。
2.根据权利要求1所述的一种回收行车能量的发电装置，其特征在于在螺线管(1)及空芯圆筒(5)之外还装有铝制外壳(6)，在空芯圆筒(5)端部与铝制外壳(6)端部之间设有橡胶垫(7)。
3.根据权利要求1所述的一种回收行车能量的发电装置，其特征在于螺线管(1)是由两个或两个以上螺线管同一轴向并联而成，并采用直径为0.12mm铜线绕制。
4.根据权利要求1所述的一种回收行车能量的发电装置，其特征在于球形磁铁芯(2)由钕铁硼材料制成，球体直径为15mm，表面磁场强度达5000高斯以上，并与空芯圆筒(5)内径保留0.5～1mm间隙。
5.根据权利要求1所述的一种回收行车能量的发电装置，其特征在于整流电路由二极管D1～D4、电容C组成，二极管D1～D4为桥式整流连接，其输入端与螺线管(1)的输出端连接，输出端与电容C及电池组(4)连接。
6.根据权利要求1所述的一种回收行车能量的发电装置，其特征在于在电池组(4)的两端还接有由开关K、电阻R及发光二极管LED串联组成的照明电路。
7.根据权利要求1所述的一种回收行车能量的发电装置，其特征在于空芯圆筒(5)由聚丙烯材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种回收行车能量的发电装置，其特征在于电池组(4)由两个直径为18mm、厚为3mm、电压为3伏的可充电纽扣电池串接而成。
专利摘要本实用新型公开了一种回收行车能量的发电装置，包括整流电路、电池组，还有螺线管、球形磁铁芯空芯圆筒，螺线管绕装在空芯圆筒之外，球形磁铁芯设于空芯圆筒之内，并与其保持间隙，螺线管感应到的电流通过整流电路整流后送到电池组。本实用新型具有结构简单合理，高效节能、体积小、自重轻、成本低、经济环保，无论车子加速、减速、上坡、下坡或在不平路面匀速行驶，均可自动回收能量的优点。
文档编号H02J7/14GK2867710SQ20052006323
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月23日 优先权日2005年8月23日
发明者邵锐勋, 欧阳敏嘉 申请人:邵锐勋, 欧阳敏嘉