[发明专利]一种基于挠电材料的自行车发电方法及其装置

说明书

本发明公开了一种基于挠电材料的自行车发电方法及其装置，本发明通过前轮车轴转动带动轴套转动，轴套上多个悬臂梁随轴套一起转动，齿牙槽中的悬臂梁转动时与齿牙槽间的齿牙碰撞，碰撞时悬臂梁发生弹性形变，并形成振动，前轮车轴转动时悬臂梁获得持续的弹性形变和振动，悬臂梁上设置的挠电薄膜因悬臂梁弹性形变和振动持续不断地产生电能，电能经导线连接至电池存储。本发明体积小，结构简单，使用方便，不用定期更换电池，能够在自行车骑行时通过发电装置持续的为车灯电池供电，不会受到路程因素限制。

技术领域

本发明涉及一种发电方法及发电装置，特别是一种基于挠电材料的自行车发电方法及其装置。

背景技术

人们因为自行车的短距离的出行十分方便，也可用于进行骑行锻炼，因此在当今社会十分的受欢迎。特别是共享单车的出现，使人们在夜晚中也会经常的骑自行车。现有的自行车车灯通常是采用的反光板的形式对光源进行反射，但是在一些黑暗的环境下，就不能清楚地看清前方的路况，尽管目前的市面上可以自己在自行车前加装电灯，但是电灯等其它电路设备的电池会受的行驶路程有限制，并且还需要定期的更换电池，使用不方便。压电和挠电材料在外力的作用下表面产生电荷的现象，称为正压电、挠电效应。压电和挠电发电利用此原理将振动的机械能转变为电能。其优点主要集中在体积小，结构简单，便于实现及小型集成化以及无电磁干扰等方面。符合当前环保节能，可持续发展的要求，正越来越受到各国研究人员的关注。如何基于挠电材料的特性研发一款适用于自行车的发电方法及其装置，成为了本专利申请的申请人想要解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于挠电材料的自行车发电方法及其装置。本发明能够在自行车骑行时持续的产生电能为车灯等其它电路设备的电池供电，不用定期更换电池，也不会受到路程因素限制，效果非常显著；此外，本发明还具有体积小，结构简单，使用方便的特点。

本发明的技术方案：一种基于挠电材料的自行车发电方法，在前轮支架下部设置有前轮车轴，前轮车轴上设置有与前轮支架相固定的挠电俘能器外壳，挠电俘能器外壳内环形设有多个齿牙，齿牙间形成多个齿牙槽；挠电俘能器外壳内设有与前轮车轴相连接的悬臂梁，悬臂梁的端部嵌设在齿牙槽内；悬臂梁的表面设有挠电薄膜，挠电薄膜经导线与电池相连；前轮车轴转动带动轴套转动，轴套上多个悬臂梁随轴套一起转动，齿牙槽中的悬臂梁转动时与齿牙槽间的齿牙碰撞，碰撞时悬臂梁发生弹性形变，并形成振动，前轮车轴转动时悬臂梁获得持续的弹性形变和振动，悬臂梁上设置的挠电薄膜因悬臂梁弹性形变和振动持续不断地产生电能，电能经导线连接至电池存储。

上述的基于挠电材料的自行车发电方法，所述挠电俘能器外壳还设有穿设在前轴车轴上的转换托盘，转换托盘上开设置有导电槽，导电槽内嵌有连接头，连接头的侧部嵌设置有多个滚珠，连接头经滚珠与导电槽滚动连接；

前述的基于挠电材料的自行车发电方法，所述的连接头经第一导线与挠电薄膜相连；导电槽的底部连接有第二导线，第二导线与电池连接。

前述的基于挠电材料的自行车发电方法，所述的第二导线的电连接方式是全波整流电路并设有储容电容。

一种基于挠电材料的的自行车发电装置，包括前轮支架，前轮支架下部设有前轮车轴，前轮车轴上设有与前轮支架相固定的挠电俘能器外壳，挠电俘能器外壳内设有多个齿牙，齿牙间形成多个齿牙槽；挠电俘能器外壳内设有悬臂单元，悬臂单元包括穿设在前轴车轴上轴套，轴套上设有多个悬臂梁，悬臂梁的端部嵌设在齿牙槽内，悬臂梁的表面设有挠电薄膜；所述挠电俘能器外壳还设有穿设在前轴车轴上的转换托盘，转换托盘上开设有导电槽，导电槽内设有连接头，连接头的侧部嵌设有多个滚珠，连接头经滚珠与导电槽滚动连接；所述的连接头经经第一导线与挠电薄膜相连；导电槽的底部连接有第二导线，第二导线与电池连接。

前述的基于挠电材料的自行车发电装置，所述悬臂梁采用聚乙烯或聚丙烯为材料。

前述的基于挠电材料的自行车发电装置，所述挠电薄膜采用聚偏氟乙烯为材料。