[实用新型]一种带能量收集装置的背包

说明书

技术领域

    本实用新型属于旅行背包领域，尤其涉及利用背包负重收集能量的背包。

背景技术

随着现代科学技术和经济的发展，人们的活动范围越来越大，各种探险活动也越来越受到人们的青睐，如背着包去旅行、森林或沙漠探险。但由于背包旅行探险多时远离城市社会，不可能有电池充电的地方，因此有必要和外界保持联系从而保证安全，但随着时间的推移，随身携带的电池总会耗尽，且携带的电池也会增加旅行者的负担。

此时如何在野外能长时间的保持有电，利用环境能源或运动能源是最好的解决方式。在各种旅行、越野和探险活动中，旅行者的背包负重是一个要考虑的重要因素，如何既能利用背包负重收集能量，又不增加旅行者的负担是本发明要解决的主要问题，目前还没有很好的解决方案。本发明是一种带能量收集装置的新型旅行背包，在不增加旅行者负担的前提下，可以将人体在背包时产生的动能转化成电能，并将此电能收集起来，用于给手机电池充电或发送信号，从而解决利用运动背包负重收集能量问题。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种能将背包负重时的动能转化成电能的带能量收集装置的背包。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种带能量收集装置的背包，包括包囊、与所述包囊连接的背包带和腰带、带机械放大压电叠层执行器功能的背包带调节器、设在所述腰带上的能量收集器和输出终端。所述的背包带调节器与背包带连接，既当作背包带调节器又可以将背包带所受的拉力变成压力，并实现机械能向电能的转换，从两个背包带调节器输出的电流和电压并联起来，通过导线与能量收集器连接，该能量收集器与输出终端连接。输出终端可以是带有充电电路的电池充电座或信号发送装置。

当背包负重时，背包的微小位移产生的动能会通过带机械放大压电叠层执行器功能的背包带调节器转化成电能，再经过能量收集器将压电叠层块上输出的电压、电流收集和整理,最终输出可用的电能。

作为优选，所述背包带调节器包括调节器本体和压电叠层执行块，所述调节器本体是端部为圆弧形的框式多杆结构，由上连接杆、中连接杆和下连接杆和调节杆从上到下依次组成；所述中连接杆的中间断开分成左连接杆和右连接杆，该左连接杆和右连接杆分别与所述压电叠层块的两端固定连接；背包带一端固连在上连接杆中部，背包带另一端绕过下连接杆的中部，与调节杆配合，调节背包带长度。

所述带机械放大压电叠层执行器功能的背包带调节器如图2～3所示，背包带对调节器的上连接杆和下连接杆分别施加拉力F1，从而使压电叠层块受到左连接杆和右连接杆的两侧的压力，根据静力平衡原理，压电叠层块所受的压力F2 和背包带的拉力F1 之间的关系为：

               F2/ F1=tgθ，

这里 θ=90⁰ ~ 0⁰，当背包带受力时，上、下连接杆受拉，θ将小于90⁰  ，当θ=85⁰，  F2/ F1= 11.3，故采用此机械放大结构，可将背包带的拉力转化成压电叠层块所需要的压力，并且通过合理的设计，将力的幅值放大10倍以上。通过这个转换装置将背包带上所受的拉力变成压力从而使压电叠层块产生电压差，从而将机械能转换成电能.

作为优选，所述背包带设有两条，且均设有背包带调节器，所述两个背包带调节器通过导线并联与所述能量收集器连接。

调节器本体将背包带所受的拉力转变成压力从而使压电叠层执行块产生电压，从两个压电叠层执行块(中导出电压和电流，将它们并联起来，通过导线输入到能量收集器中, 能量收集器中封装能量收集电路板，输出终端的电池充电座中安装充电电路和充电指示灯。

作为优选，所述输出终端可以电池充电座或信号发生器，从而可以随时给携带电池充电或者与外界保持联系。

作为优选，所述的能量收集器中封装能量收集电路板，能量收集电路可以利用现有的一些成熟的IC 电路板,将对从压电叠成块上输出的电压和电流进行合理降压和升值，得到合适的电压和电流后，对手机电池进行充电或将此电压送到发射传感器上，电池充电座中安装充电电路和充电指示灯及电池卡座，能方便的对可充电电池进行充电并指示充电是否结束。