专利名称：一种便携式供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供电装置，尤其是涉及一种便携式供电装置。
背景技术：
目前便携电子产品日益增长、突飞猛进，各种便携电子产品已成为现代
人们日常生活、商用，工作、旅游等重要组成部分。如手机、MP3、 PMP等。
目前，这些电子产品的电源大多釆用各种电池供电。为了满足便携性的 要求，这些电池的体积都比较小，其存储的电量相应比较少，使便携式电子 设备的电量很容易耗尽。在不具备充电条件的场合，就会影响便携式电子设 备的使用。
目前已经踢出了 一些便携式的充电技术，例如采用便携式的太阳能充电 方式，但这一方式需要外界环境提供充分的光照射条件，这一条件在许多状 况下无法完全满足。另外，太阳能充电也存在耗时比较长，不能及时提供电 能的问题。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种便携式供电 装置，该种便携式供电装置可以随时给电池提供充电电能，解决由于环境限 制无法给电池充电造成的问题。
本是用新型提供的便携式供电装置，包括中部圆周上固定有环形永久磁 铁的旋转体，所述环形永久磁铁的N磁极和S磁极交替占据该圆周的周长； 该旋转体通过支架提供的穿过旋转体中心轴的支撑机构而竖立，并能够绕该 旋转中心轴旋转； 一定子线圏绕组通过支架固定并以一定的间隙套在该旋转 体的外侧，并与所述环形永久磁铁位于基本相同高度，该线圈绕组向外引出 至少两个输出端子；旋转所述旋转体，该定子线圈产生感生电压，当所述定 子线圈绕组的输出端子之间连接有负载时，即向该负载提供电源。
优选地，所述旋转体外周上设置有一个或者若干个供旋转旋转体时便于 旋转体受力的拨动着力点。优选地，所述旋转体上设置的拨动着力点为平行于环形永久磁铁的 一 圏 棘齿。
优选地，所述支架上固定一个手柄，该手柄的前部为设置有若干可与旋 转体外周上的所述棘齿啮合的轮齿，并且压下该手柄，该部分轮齿能够在压 下手柄的过程中作用在旋转体外周棘齿的受力面，向其施加旋转该旋转体的 作用力。
优选地，所述手柄上安装有复位装置，当停止向该手柄加力时，手柄复 位，复位位置与旋转体不接触。
优选地，所述支架上设置与旋转体外周棘齿接触使该旋装体只能向一个 方向运动的制动棘爪。
优选地，所述旋转体为陀螺或者纺锤型。
优选地，所述通过支架提供的穿过旋装体中心轴的支撑机构为顶住该陀 螺或者纺锤体中心轴上下端的锥针。
优选地，该便携式供电装置还包括整流电路和直流稳压单元，所述定子 线圏绕组的输出端子连接所述整流电路的输入端，该整流电路的输出端接入 直流稳压单元的输入端，该直流稳压单元的输出端向外提供稳压后的直流电。
优选地，该便携式供电装置还包括充电管理芯片，所述直流稳压单元的 输出端连接该充电管理芯片的电源输入端，该充电管理芯片的输出端向外提 供充电电流。
与现有技术相比，本实用新型提供的便携式供电装置采用可以拨动旋转
的旋转体上安装永久性磁铁，并在该永久性磁4失外i殳置环绕该环形磁4失的定 子线圈，这样，就可以通过手动拨动旋转体的方式获得旋转磁场，实现手动 发电，可以确保在需要电源时立刻获得电源，无需等待
本实用新型提供的发电机体积小，便于携带。另外，由于结构非常简单， 便于在需要使用时自行组装。
本实用新型的优选实施例中采用通过旋装体的锥针支撑转子，其摩擦力 小，使发电过程损耗较小。
本实用新型的优选实施例中，为该便携式供电装置设置了手柄，通过该 手柄可以方便的拨动旋转体，使发电操作非常方便。本实用新型的优选实施例中还设置了制动棘爪，可以确保该供电装置的 旋转体始终向一个方向旋转。
本实用新型的优选实施例中还设置了整流电路，可以向外提供整流后的 直流电源。
本实用新型的进一步优选实施例在上述输出直流电源的基础上进一步增 加了稳压单元，使该供电装置向外提供稳定的直流电。
本实用新型的进一步优选实施例在上述提供的稳定直流电的基础上，进 一步增加了充电管理芯片，使该供电装置能够向外提供的稳定的充电电流， 便于为便携式电子设备的充电电池充电，使其具有广泛的应用性。
图l是本发明第一实施例的转子部分结构示意图； 图2是本发明第一实施例的定子部分结构示意图； 图3是本发明第一实施例的整体结构示意图； 图4是本发明第一实施例的操作示意图； 图5是本发明第一实施例提供的供电装置的俯视方向示意图； 图6是本发明第二实施例的定子线圏绕组的具体绕制结构； 图7是本发明第二实施例的电路原理图。
具体实施方式
请参看图1和图2，该图为本实用新型第一实施例提供的便携式供电装 置的结构简图。其中图1示出该实施例的转子部分，图2示出该供电装置的 定子线圈绕组的结构以及外围的其它相关结构。
请首先参看图1 ，该图示出，该供电装置的转子为一个陀螺型的旋转体T, 该陀螺型旋转体通过中心轴上、下的陀螺上锥针l、陀螺下锥针4将该旋转 体顶在支架(图未示出)上，使其处于竖立状态。该旋转体T中部圆周上固 定有环形永久磁铁，该环形永久磁铁的S磁极2和N磁极5交替占据该圓周 的周长，图中仅示出一对磁极对，实际可能有若干对。在环形永久磁铁的下 方圆周上，具有平行于环形永久磁铁的一圈棘齿3，该棘齿3是为了便于拨 动该旋转体T而设置的；实际上也可以釆用其它形式的结构在该旋转体上设 置拨动着力点，例如在旋转体外周上设置若干对称的凸起，便于手指拨动该旋转体T即可。
请参看图2，该图示出，该供电装置的定子线圏绕组6固定缠绕在一个 定子线圈绕组固定架9上，该定子线圈绕组固定架9通过上支架簧片7和下 支架簧片8固定在支架上。该支撑机构使所述定子线圏绕组6以一定的间隙 套在该旋转体的外侧，并与所述环形永久磁铁位于基本相同高度。该定子线 圈绕组6的输出端子通过支架电压输出口 13向外提供输出端子。该支架电压 输出口 13为一个电源插口，以便于向外提供电源。
在图2中还示出手柄12，该手柄12通过支点11固定在支架上，该手柄 12的前部为设置有若干可与旋转体外周上的所述棘齿3啮合的轮齿10。压下 该手柄12，手柄12可以绕着所述支点11转动，并且4仑齿10的运动專九迹能 够在压下手柄的过程中作用在旋转体外周棘齿3的受力面，向其施加朝向规 定旋转方向的作用力。对应该手柄12还设置有弹簧14，当加在手柄12上的 作用力卸去时，该手柄12会恢复原位，并且该位置与旋转体T不接触。
图2还示出在支架上安装有制动棘爪15,该制动棘爪15与旋转体外周 棘齿接触，其作用是限制该旋装体的旋转方向，使其只能向规定的方向旋装。 该制动棘爪15也可以不安装。
上述供电装置的转子部分和定子部分组合后，形成的完整供电装置见图 3。可以看到，所述旋转体T中部圓周上固定的环形永久》兹铁正对所述定子 线圏绕组固定架9上的定子线圏绕组6，只要旋转该旋转体T,所述环形永 久磁铁会产生旋转磁场，所述定子线圏绕组6相当于在切割该磁场的磁力线， 从而产生感生电压。
请参看图4，该图示出该供电装置的操作示意图。按下所述手柄12,该 手柄前端的轮齿10在其中一段运动位置上会与所述旋转体外周棘齿3的受力 面接触，推动所述旋转体T旋转。当;^开该手柄12时，由于弹簧14的作用， 该手柄12^皮弹回。由于棘齿3的方向性，该手柄12弹回时，不会对旋转体 T的旋转产生制动。这样，通过不断按压手柄12,可以使旋转体T获得逐渐 加快的旋转速度，从而从所述支架电压输出口 13输出交流电。所述制动棘爪 15可以避免该旋转体T出现反转。
请参看图5，该图示出该实施例提供的供电装置的俯视方向的示意图，从该图可以看出所述棘齿3的齿形，以及所述制动棘爪15与该棘齿3的配合 情况。可以看出，当旋转体T以图中的逆时针方向旋转，则所述制动棘爪15 不会阻碍其旋转。若该旋转体T以正时针方向旋转，则该制动棘爪15就会 卡住该棘齿3，使旋转体T无法旋转。同样，所述手柄12压下时，会以逆时 针方向推动所述棘齿3,使旋转体T获得逆时针旋转的作用力。
上述实施例提供的供电装置可以向外提供交流电，其交流电的电压则取 决于旋转体的旋转速度，所述旋转体旋转越快，则电压越高。为了给便携式 设备提供电源或者充电电源，有必要为该供电装置的输出增加整流和稳压等 处理单元，使供电装置能够向外提供稳定的直流电源。
以下第二实施例提供的供电装置就是在上述第一实施例基础上增加整流
电路、稳压电路获得的。
请首先参看图6,该图示出本实施例的定子线圈绕组6'的具体绕制和抽 头的结构，可以看出，所述定子线圈绕组6，抽出三个抽头作为输出端，分 别是端子M、端子N、端子O。图6还示出所述旋转体T上固定的环形永久 磁铁，该实施例中的环形永久磁铁为一整块磁铁，相对两边为N磁极5，和S 》兹极2，。当拨动该旋转体T时，就会从所述端子M、端子N、端子O输出交 变的电压。
请参看图7，该图示出本实施例的电路原理图。
所述定子线圈绕组6'及其三个端子在此表示为定子线圏绕组L。所述端 子M、端子N、端子O连接有二极管Dl、 二极管D2、 二极管D3、 二极管 D4、 二极管D5、 二极管D6组成的三相整流电路的输入端，该三相整流电流 电路的输出端并联有第一滤波电容C1和第二滤波电容C2。经过该整流电路 整流以及滤波电容滤波后，在输出端获得交流成分基本过滤的直流电输出。 但是，该直流电的电压基本稳定，因为所述定子线圏绕组L提供的交流电电 压受制于所述旋转体T的旋转速度，而旋转体T的旋转速度受手工控制，不 可能非常确定。为此，该供电装置还需要具有直流稳压单元。
从图7可以看出，所述整流电路的输出连接到稳压芯片IC1的管脚2。 该管脚为VIN脚，即宽直流电的输入端。所述稳压芯片IC1的具体芯片型号 为MP1410,为一款性能卓越的稳压电源芯片。该芯片的管脚4 (GND端)接电源地，管脚1(BS端)、管脚3(SW端)、管脚5(FB端)与外部电路组D7、 Ll 、 C7、 R2 、 R3 、 R4成电压输出电路，以保证其输出恒定的5V直流 电压，D7为肖特二极管，R2、 R3、 R4为输出电压调整电阻，管脚6为参考 电压脚，通过串联的电阻R5、电容C6到地。该稳压芯片IC1能在从所述管 脚2(VIN端)输入的直流电压在3.6V到12V之间的电压值变化的情况下， 保证从所述肖特二极管D7的阴极引出的输出电压保证在5V不变。直接以 该电压作为该供电装置的输出，即可向外提供稳定的5V电源输出。
尽管经过上述稳压芯片IC1输出的电压能够满足许多便携式电子设备的 需要，但是，便携式电子设备一般希望采用充电电池供电，因此，提供一个 能够直接为充电电池充电的供电装置更具有实际意义。为此，本实施例中还 具有充电管理芯片IC2，本实施例中，该芯片具体釆用型号为MAX1508的 芯片。所述稳压芯片IC1向外提供的直流稳压电源经过电容C3的旁路滤波 连接到该充电管理芯片IC2的管脚2(VIN端)，该输入电压同时通过LED二 极管D7连接管脚8(CHG端)，该管脚为充电指示用， 一旦充电正在进行，该 管脚8能够使所述LED 二极管D7点亮。管脚7 (BATT端)为充电电流输 出端，该端通过电容C5的滤波向外提供一个稳定的充电电流，将需要充电 的Li电池BT1连接在管脚7和电源地之间，就可以向该电池提供合适的充 电电流。该充电管理芯片IC2的管脚1 (VL端)为芯片内部滤波管脚，通过 电容C4连接电源地；管脚4 (ISET端)为充电电流大小调整管脚，通过电 阻R1连接电源地，调整该电阻R1的大小可以调整充电电流的大小。管脚3
(GND端)为该充电管理芯片IC2的公共接地脚。管脚5 (EN端)、管脚6
(ACOK端)为选择管脚，本电路中均空置。
使用上述供电装置可以直接向电池提供充电电流，特别适用于便携式电 子设备的供电要求。
上述第一实施例、第二实施例中， 一些技术特征可以适当变形。例如， 所述旋转体T的形状可以有多种选择，在上述实施例中为陀螺形，实际上也 可以选择两头尖的纺锤型，这样更便于两头釆用锥针方式支撑。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求1、一种便携式供电装置，其特征在于，包括中部圆周上固定有环形永久磁铁的旋转体，所述环形永久磁铁的N磁极和S磁极交替占据该圆周的周长；该旋转体通过支架提供的穿过旋转体中心轴的支撑机构而竖立，并能够绕该旋转中心轴旋转；一定子线圈绕组通过支架固定并以一定的间隙套在该旋转体的外侧，并与所述环形永久磁铁位于基本相同高度，该线圈绕组向外引出至少两个输出端子；旋转所述旋转体，该定子线圈产生感生电压，当所述定子线圈绕组的输出端子之间连接有负载时，即向该负载提供电源。
2、 根据权利要求1所述的便携式供电装置，其特征在于，所述旋转体外 周上设置有一个或者若干个供旋转旋转体时便于旋转体受力的拨动着力点。
3、 根据权利要求2所述的便携式供电装置，其特征在于，所述旋转体上 设置的拨动着力点为平行于环形永久》兹铁的 一 圈棘齿。
4、 根据权利要求3所述的便携式供电装置，其特征在于，所述支架上固 定一个手柄，该手柄的前部为设置有若干可与旋转体外周上的所述棘齿啮合的 轮齿，并且压下该手柄，该部分轮齿能够在压下手柄的过程中作用在旋转体外 周棘齿的受力面，向其施加旋转该旋转体的作用力。
5、 根据权利要求4所述的便携式供电装置，其特征在于，所述手柄上安 装有复位装置，当停止向该手柄加力时，手柄复位，复位位置与旋转体不接触。
6、 根据权利要求5所述的便携式供电装置，其特征在于，所述支架上设 置与旋转体外周棘齿接触使该旋装体只能向一个方向运动的制动棘爪。
7、 根据权利要求6所述的便携式供电装置，其特征在于，所述旋转体为 陀螺或者纺锤型。
8、 根据权利要求7所述便携式供电装置，其特征在于，所述通过支架提 供的穿过旋装体中心轴的支撑机构为顶住该陀螺或者纺锤体中心轴上下端的 锥针。
9、 根据权利要求1-8任一项所述的便携式供电装置，其特征在于，该便 携式供电装置还包括整流电路和直流稳压单元，所述定子线圈绕组的输出端子 连接所述整流电路的输入端，该整流电路的输出端接入直流稳压单元的输入 端，该直流稳压单元的输出端向外提供稳压后的直流电。
10、根据权利要求9所述的便携式供电装置，其特征在于，该便携式供电 装置还包括充电管理芯片，所述直流稳压单元的输出端连接该充电管理芯片的 电源输入端，该充电管理芯片的输出端向外提供充电电流。
专利摘要本实用新型公开一种便携式供电装置，包括中部圆周上固定有环形永久磁铁的旋转体，所述环形永久磁铁的N磁极和S磁极交替占据该圆周的周长；该旋转体通过支架提供的穿过旋转体中心轴的支撑机构而竖立，并能够绕该旋转中心轴旋转；一定子线圈绕组通过支架固定并以一定的间隙套在该旋转体的外侧，并与所述环形永久磁铁位于基本相同高度，该线圈绕组向外引出至少两个输出端子；旋转所述旋转体，该定子线圈产生感生电压，当所述定子线圈的输出端子之间连接有负载时，即向该负载提供电源。与现有技术相比，本实用新型提供的便携式供电装置可以通过手动拨动旋转体的方式获得旋转磁场，实现手动发电。
文档编号H02J7/14GK201226485SQ20072030943
公开日2009年4月22日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者刘少兵 申请人:康佳集团股份有限公司