[发明专利]一种自适应悬浮发电背包、装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种自适应悬浮发电背包、装置及其控制方法，所述装置包括支撑架、载荷板、线圈组件、永磁体、加速度传感器及充电电池；所述永磁体和加速度传感器分别设于所述载荷板上；所述支撑架上设有导轨，所述载荷板与导轨滑动连接；所述线圈组件包括滑块、绕制于滑块上的线圈和连接于支撑架上的驱动机构；所述线圈通过导线连接充电电池的充电端；所述滑块与驱动机构传动连接；所述驱动机构能够根据加速度传感器所采集的信号，控制滑块带动线圈靠近或远离所述永磁体。本发明能够自适应载荷板的运动状态，达到较好的悬浮减重及发电效果。

技术领域

本发明涉及一种自适应悬浮发电背包、装置及其控制方法，属于箱包技术领域。

背景技术

悬浮发电背包，既能够减负节约体力，又能够收集走路时背包竖直方向振动产生的能量，可以适应不同天气状况，不同的运动状态，非常完美的解决了人们户外运动舒适性和实用性的需求。

2019年11月8日中国专利数据库公开了一种悬浮发电背包，该背包采用多个永磁发电机，将行走时背包竖直方向上的机械能转换成电能给电源充电，并产生减负效果。但由于背包和背板之间使用永磁发电装置衔接，会产生较大的摩擦阻力，并且此背包在行走和奔跑时，永磁体和线圈之间产生的阻尼力都是恒定的，并不会随着运动状态的不同来调节，不能让背包一直处于悬浮状态中，因此减重及发电效果有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种自适应悬浮发电背包、装置及其控制方法，能够自适应载荷板的运动状态，达到较好的悬浮减重及发电效果。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种自适应悬浮发电装置，包括支撑架、载荷板、线圈组件、永磁体、加速度传感器及充电电池；所述永磁体和加速度传感器分别设于所述载荷板上；所述支撑架上设有导轨，所述载荷板与导轨滑动连接；

所述线圈组件包括滑块、绕制于滑块上的线圈和连接于支撑架上的驱动机构；所述线圈通过导线连接充电电池的充电端；所述滑块与驱动机构传动连接；所述驱动机构能够根据加速度传感器所采集的信号，控制滑块带动线圈靠近或远离所述永磁体。

结合第一方面，进一步的，所述导轨上套设有弹簧，所述弹簧的一端与载荷板连接，另一端与支撑架连接。

结合第一方面，进一步的，所述支撑架包括四块支撑板，四块支撑板围成中空框架结构。

结合第一方面，进一步的，所述永磁体设有若干个，分成两组，呈直线形分布于载荷板的两侧；所述线圈组件与两组永磁体相对应的设有两个。

结合第一方面，进一步的，所述导轨设有两根，两导轨相互平行，所述载荷板对应每根导轨设置有至少两个滑环，所述滑环套于导轨上。

结合第一方面，进一步的，所述驱动机构包括固定座、固定于固定座上的驱动电机和与驱动电机输出轴传动连接的丝杆，所述丝杆与滑块螺纹连接。

结合第一方面，进一步的，所述固定座上还连接有滑杆，所述滑块通过轴承与滑杆滑动连接。

第二方面，本发明提供了一种自适应悬浮发电背包，包括背包本体和前述任一项自适应悬浮发电装置，所述背包本体设于载荷板上。

第三方面，一种前述任一项自适应悬浮发电装置的控制方法，所述方法包括如下步骤：

根据预设的时间间隔采集载荷板加速度，根据载荷板加速度确定其运动频率；

根据载荷板加速度及运动频率判断载荷板是否处于谐振状态：若是，则返回上一步；否则，发送控制信号至驱动机构，以控制滑块带动线圈靠近或远离所述永磁体，循环调节直到载荷板处于谐振状态。

结合第三方面，进一步的，所述时间间隔不大于5分钟。