[发明专利]新型微机械式电池

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，具体是指一种微机械式电池。

背景技术

当前，化学电池以其方便而被广泛使用，但化学电池存在着材料浪费，容易造成污染和处理麻烦等缺点。由于没有更好的替代产品，化学电池始终大量的制造和生产。在这种情况下，研究环保型的机械式电池已成为必然。机械式电池是一种将机械能转化为电能的装置。目前，在将机械能转化为电能方面，国内还没有相关报道，国外则有过类似的实践。九十年代初，英国人发明了机械发电收音机，其基本原理是，将发条的机械能驱动小型发电机，提供收音机电源，从而收听节目。差不多在同期，日本精工公司制造出利用人体动能产生电能的人动电能手表。在该结构中，主要是利用了微型技术，将发电机微化在手表中，通过人体的运动驱动惯性飞轮转动，动力元件带动转子旋转发生磁力切割产生电流，并送到大容量的电容器中储存，然后不断供给指针。这些都是将机械能转化为电能进行单一应用的实例，显然，这些装置都只是应用于其各自的单一商品中，而不能进行广泛应用。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种微机械式电池。该电池可以通过机械结构将机械能转变为电能，并将电能储存起来，以应用于各种场合。

本发明所述一种微机械式电池，其特征是，它由外壳、原动机构、齿轮增速机构、微型发电机和电容器相互连接组成，其相互连接关系为，原动机构与齿轮增速机构相连接，齿轮增速机构的输出端与微型发电机的转子磁铁相连接，微型发电机的定子线圈两端与电容器相连接，再由电容器两端引出两条导线延伸到电池外壳，成为电池的正、负极。

本发明所述一种微机械式电池工作时，由原动机构通过传动轴带动第一级齿轮转动，各级齿轮之间啮合传动，加速后带动微型发电机的转子高速旋转，使磁场发生交替变化，起到使定子线圈切割磁力线的作用，从而在定子线圈上产生电流，再通过导线将电量送入电容器储存起来。电容器的两端还引出两条导线延伸到电池外部，成为正、负极。当需要用电时，只需将电器与电池的正负极相连，电能存储元件就会放电使电器工作，如果使用一段时间后，电量消耗变得不足，随时可以通过手工驱动原动机构的方式给该电池充电。

    本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

    1．相对于化学电池而言，本发明不会对环境造成污染，有利于环保。

    2．相对于其他现有的将机械能转化为电能的装置而言，本发明是独立的电源，可以应用于多种场合，用途广泛。

    3．本发明结构合理，使用时与常规化学电池相同，无需改变现有电器的结构，有利于推广应用。

    4．本发明成本不高，而且可以反复充电使用，寿命长，如果投入大批量生产，将会产生良好的经济效益。

 附图说明

    图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

    下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明所述…种微机械式电池由外壳l、原动机构2、齿轮增速机构3、微型发电机4和电容器5相互连接组成，其相互连接关系为，原动机构2与齿轮增速机构3相连接，齿轮增速机构3的输出端与微型发电机4的转子磁铁相连接，微型发电机4的定子线圈两端与电容器5相连接，再由电容器5两端引出两条导线延伸到电池外壳1，成为电池的正、负极。在实施例中，使用一条细绳来带动原动机构2-圆盘，下部固定了蜗卷弹簧。在初始状态下，细绳将缠绕在圆盘上。当拉动细绳时，细绳带动圆盘和传动轴转动，同时将蜗卷弹簧上紧。松开细绳后，蜗卷弹簧被释放，在恢复力矩的作用下要恢复原状，就带动圆盘和传动轴转回初始状态。在这两个运动过程中，传动轴转动会带动固定在轴上的第一级齿轮转动，从而带动与其啮合的第二级齿轮转动。这三级传动机构就构成了整个电池的增速机构3，机构3带动微型发电机4的转子在高速运转，微型发电机4的转子固定在齿轮增速机构3的最后一级传动齿轮的齿轮轴上。转子由永磁材料做成，在运转过程其磁场的磁力线受到切割，从而产生变化磁场，这一变化磁场在定子线圈上产生感应电流。电流通过连接在线圈两端的导线单向向一个电能存储元件（电容器5）充电。当达到所需的功率后，将本发明的两个电源输出端的正、负极与电器连接成为通路，就可作为电池带动电器工作。这一工作过程可以同时在充电过程中或充电结束后进行，并可重复进行。

如上所述，即可较好地实现本发明。