[发明专利]利用振动冲击能量供电池充电与更换的一体化装置

说明书

技术领域

本发明属于振动能量的收集与利用技术领域，特别是涉及一种利用振动冲击能量供电池充电与更换的一体化装置，主要应用于人流量大的公共场合。

背景技术

自然界中的振动冲击无处不在，人行走时便很容易产生振动冲击，虽然日本有压电地板的展示，以色列也将压电材料应用在了道路上发电，但是现有的产品存在材料昂贵、发电率低、产品寿命低、振动采集的频率范围小等缺点，市场上很难发现此类成熟产品；随着传统能源带来的污染越发严重，振动冲击作为绝对的清洁无污染能源，它的收集与利用意义重大。

手机作为移动终端，人们生活对它越来越依赖，随着手机功能的增多，屏幕的增大，手机的耗电量也逐渐增大，一定体积和电量的手机电池已经无法满足人们日常出行的需要，移动电源虽然能够帮助手机电池续航，但存在体积、重量大，不易携带等缺点；随着手机配件标准化的进行，手机电池的充电与自动更换装置的出现成为可能，该装置被安放在人流量大的公共场合，将自动完成手机电池的充电与更换，方便人们的取用。

在火车站、地铁站等人流量大的场合，利用人行走时产生的振动冲击发电，并且将电能存储起来用于手机电池的充电与自动更换装置，做到发电与应用的完美结合，对于方便人们日常出行具有重大意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种利用振动冲击能量供电池充电与更换的一体化装置，该装置利用电磁与压电相结合的发电方式收集环境中的振动冲击能量，并将电能应用于电池充电与自动更换。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用振动冲击能量供电池充电与更换的一体化装置，包括振动发电机构、整流升压模块及电池充电、自动更换机构；振动发电机构由外壳和设置在外壳内部的压电发电机构、电磁发电机构组成，外壳的压板设置在外壳的顶部，压板与后板之间通过转动副相连接，压板与前板、侧板的顶部之间留有间隙；压电发电机构由压电片固定板、压电片组和重量块组成，压电片固定板固定在压板的底部，且压电片组的一端固定在压电片固定板上，另一端固定有重量块；在底板上固定有力臂支脚，力臂支脚通过力臂转轴与压杆的中部相铰接，压杆的一端的上部与压板相接触，下部设置有第一复位弹簧，第一复位弹簧竖直固定在底板上；压杆的另一端具有轮齿，所述轮齿与齿轮相啮合；所述电磁发电机构包括齿轮增速机构、单向传动机构、带传动机构、架体及盘式发电机构，齿轮增速机构由齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、动力输入轴、第一传动轴及第二传动轴组成，齿轮与第一锥齿轮同轴固定在动力输入轴上，第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，第二锥齿轮与第一齿轮同轴固定在第一传动轴上，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与第三齿轮同轴固定在第二传动轴上；单向传动机构由第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第三传动轴、第四传动轴及第五传动轴组成；第三齿轮与第四齿轮相啮合，第四齿轮与第五齿轮、第六齿轮同轴设置在第三传动轴上，第五齿轮与第三传动轴之间通过第一单向轴承相连接，第六齿轮与第三传动轴之间通过第二单向轴承相连接，第一、第二单向轴承自由转动方向相反设置，第五齿轮与第九齿轮相啮合，第六齿轮与第七齿轮相啮合，第七齿轮与第八齿轮同轴固定在第四传动轴上，第八齿轮与第九齿轮相啮合，第九齿轮同轴固定在第五传动轴上，带传动机构由第一传动带轮、传动带、第二传动带轮、第六传动轴及固定座组成；第一传动带轮同轴固定在第五传动轴上，第一传动带轮通过传动带与第二传动带轮相连接，第二传动带轮同轴固定在第六传动轴上，且第六传动轴通过轴承与固定座相连接，固定座固定在底板上；所述架体固定在底板上，所述第一、第二、第三、第四、第五传动轴均设置在架体内，且上、下两端均通过轴承与架体相连接；在架体上设置有通孔，动力输入轴通过轴承设置在通孔内；所述盘式发电机构由磁铁盘、磁铁盘中间轴、磁铁、线圈固定盘及线圈组成；磁铁盘中间轴与第六传动轴同轴固定连接，在磁铁盘中间轴的两端同轴固定有磁铁盘，在磁铁盘上固定有若干个沿圆周均匀分布的磁铁，且两个磁铁盘上的磁铁一一对应；在两个磁铁盘之间设置具有通孔的线圈固定盘，磁铁盘中间轴通过线圈固定盘的通孔，在线圈固定盘上固定有若干个沿圆周均匀分布的线圈，线圈与设置在磁铁盘上的磁铁一一对应，线圈固定盘及其上的线圈与磁铁盘或磁铁之间留有间隙；线圈固定盘与底板固定连接；