具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒，包括外壳和内部腔体，外壳上设有开关(1)、聚光透镜(2)和手捏发电手柄(3)；内部腔体中包括LED灯板(8)、电路板(7)、齿轮与齿条传动装置、可充放电蓄电池、电磁转换发电装置(9)和压电发电装置；齿轮与齿条传动装置包括一根双面带齿的齿条(5)、两个变速齿轮、一个复位弹簧(12)，通过捏动手捏发电手柄(3)带动齿条(5)运动，齿条(5)带动变速齿轮运动，两个变速齿轮分别在电磁转换发电装置和压电发电装置中发挥作用实现机械能到电能的装换。本实用新型专利技术具有电磁转换发电装置、压电发电装置和传统的市电接入等多种充电方式，使用方便，能量来源绿色环保。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒。
技术介绍
随着现代社会经济的发展，人们的工作学习压力越来越大，越来越多的人们爱上户外活动这种减压方式。在户外活动中手电筒是一种必不可少的工具。然而大多数的手电筒都只依赖于电池供电，极易在紧急情况下出现没电等情况。此外二十一世纪的人类正面临空前的能源危机，在生活实践中使用环保无污染的绿色能源也成为了人们的一种时尚追求。那么一种能够以绿色环保的方式进行自行供电的手电筒便能很好的解决这些问题。因此我们技术了一种利用电磁转换和正压电效应将机械能装换为电能的手捏式发电手电筒。此手电筒装置利用能源绿色环保，发电效率高，应用前景广泛。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有电磁转换发电装置、压电发电装置和采用传统的市电接入进行充电的具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒，当无法采用市电为手电筒充电式，通过手动按压手捏发电手柄的方式也可以进行充电，使用方便，能量来源绿色环保。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒，包括外壳和内部腔体，外壳上设有开关、聚光透镜和手捏发电手柄，开关置于壳体正面，聚光透镜置于壳体顶部，手捏发电手柄置于壳体一侧；所述的内部腔体中包括位于聚光透镜背面的LED灯板、以及位于LED灯板背面的电路板，位于腔体中央的齿轮与齿条传动装置，以及位于齿轮与齿条传动装置周围的可充放电蓄电池、电磁转换发电装置和压电发电装置；所述的齿轮与齿条传动装置包括一根双面带齿的齿条、两个变速齿轮、一个复位弹簧，通过捏动手捏发电手柄带动齿条运动，齿条带动变速齿轮A和变速齿轮B运动，两个变速齿轮分别在电磁转换发电装置和压电发电装置中发挥作用实现机械能到电能的装换；复位弹簧起限位和使齿条按压后复位的作用。本技术的有益效果是：1、本技术的手电筒具有多种发电方法为内部蓄电池进行充电：电磁转换发电装置运用切割磁感线发电，压电发电装置运用正压电效应实现机械能到电能的转换，以及采用传统的市电接入进行充电；当无法采用市电为手电筒充电式，通过手动按压手捏发电手柄
的方式也可以进行充电，使用方便，能量来源绿色环保；2、电路板连接发电装置，电路板上表面设有保护电路、能量采集电路(充电电池构成)和电压转换电路，保证手电筒的使用安全；3、该手电筒体积小，结构简单，充电效率高，制作、携带和使用都非常方便，特别适用于户外运动爱好者在夜间的照明需求，能够广泛适用于各种场合。附图说明图1为本技术的手电筒外部结构示意图；图2为本技术的手电筒的内部结构示意图；图3为本技术的手电筒内部电路图；图中，1-开关，2-聚光透镜，3-手捏发电手柄，4-变速齿轮A，5-齿条，6-可充放电蓄电池A，7-电路板，8-LED灯板，9-电磁转换发电装置，10-可充放电蓄电池B，11-变速齿轮B，12-复位弹簧，13-弹性软片，14-压电陶瓷片。具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术的技术方案。如图1所示，具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒，包括外壳和内部腔体，外壳上设有开关1、聚光透镜2和手捏发电手柄3，开关1置于壳体正面，聚光透镜2置于壳体顶部，手捏发电手柄3置于壳体一侧；所述的内部腔体中包括位于聚光透镜2背面的LED灯板8、以及位于LED灯板8背面的电路板7，位于腔体中央的齿轮与齿条传动装置，以及位于齿轮与齿条传动装置周围的可充放电蓄电池、电磁转换发电装置9和压电发电装置；如图2所示，所述的齿轮与齿条传动装置包括一根双面带齿的齿条5、两个变速齿轮、一个复位弹簧12，通过捏动手捏发电手柄3带动齿条5运动，齿条5带动变速齿轮A4和变速齿轮B11运动，两个变速齿轮分别在电磁转换发电装置9和压电发电装置中发挥作用实现机械能到电能的装换；复位弹簧12起限位和使齿条按压后复位的作用。进一步地，所述的压电发电装置由多片悬臂式固定的并联压电陶瓷片14和变速齿轮A4构成，变速齿轮A4上固定有一弹性软片13用以接触压电陶瓷片14，变速齿轮A4被齿条5带动时弹性软片13拨动压电陶瓷片14，由于正压电效应形变的压电陶瓷片14产生电能，实现机械能到电能的转换。所述的电磁转换发电装置8由弹簧、线圈、定子、固定磁体的转子、铁芯构成，变速齿轮B11带动转子转动，转子上固定有永磁体，转动过程中固定线圈不断切割磁感线，实现机械能到电能的转换。所述的LED灯板8由多个LED灯构成，前方聚光透镜2起聚光作用，开关1通过控
制点亮LED灯的个数来控制其总体亮度。进一步地，所述的可充放电蓄电池包括分别位于电磁转换发电装置9两侧的可充放电蓄电池A6和可充放电蓄电池B10，用于存储多余电能，并为LED灯板8供电。进一步地，所述的外壳上还设有用于连接电源的充电接口。本技术的电路图如图3所示，本技术手电筒充电原理为：(1)压电发电充电：升压部分：压电陶瓷片14的振动发电端由INPUT1接入，经过整流桥U0和二极管D1，二极管D1用于防止电压反向，烧毁电源。C1为输入电容，保证开关瞬态期间，输入电压不会下降太多，同时为U2芯片SX13086在每次开关时提供瞬态电流。C1要通过短导线，使其靠近U2，因为当超过所能承受的突变电流时，有一小部分固态电工会被击穿。电流流进U2的IN端和EN使能端，当使能端驱动电压大于1.5V时芯片工作，小于0.4V时停止工作。NC端为空置脚。电感L1用来控制输入纹波电流的大小。电压由SW输出，经肖特基二极管D2二次整流。R1、R2为分压电阻，通过调整两电阻阻值，根据公式VOUT＝0.6*(1+R1/R2)来确定最终输出电压(0.6V为反馈电压，由FB管脚把输出端的电压反馈到闭环反馈电路中)。电容C3起到对反馈环路进行补偿和增加相位裕量以提高环路的稳定度的作用，肖特基电容C2为了消除电路的噪声。降压部分：输入端一端接入U3芯片LM2596的正输入端VIN引脚。同时，在输入端另一端和地之间接入低等效电容C4，且必须通过短导线，使其靠近U3，因为当超过所能承受的突变电流时，有一小部分固态电工会被击穿。且电容C4只要满足其均方根纹波电流等于负载电流就可以防止在输入端出现过大的瞬态电压，同时为U3在每次开关时提供瞬态电流。其后电容C4连接电阻R6起到过电压保护作用后分别接入U3的FB引脚和前馈电容C8，当输出电压大于10V或输出电容的等效电阻很小时，电路中的前馈电容C8起到对反馈环路进行补偿和增加相位裕量以提高环路的稳定度的作用。而FB引脚则是U3的反馈端，这个管脚把输出端的电压反馈到闭环反馈电路中。U3的OUT引脚分别接入为电感电流(当开关闭合时)提供通路的吸纳二极管D3以及电感L2和电容C5组成的回路，该部分电路将输出电压进行滤波以提高环路的稳定性。对于OUT输出端管脚，这个脚上的电压可在(+VIN-VSAT)和-0.5V(大约)间转换。最后，ON/OFF管脚为该芯片的使能端，当接入到低电平时，芯片开始工作，故在此处将其直接接到GND。(2)电磁转换发电装置：采用线圈切割磁感线发电充电，此模块升压和降压部分与压电发电原理相同，区别在于输入不同，线圈切割磁感线所产生电量由INPUT2输入电路。(3)传统电源充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒，其特征在于，包括外壳和内部腔体，外壳上设有开关(1)、聚光透镜(2)和手捏发电手柄(3)，开关(1)置于壳体正面，聚光透镜(2)置于壳体顶部，手捏发电手柄(3)置于壳体一侧；所述的内部腔体中包括位于聚光透镜(2)背面的LED灯板(8)、以及位于LED灯板(8)背面的电路板(7)，位于腔体中央的齿轮与齿条传动装置，以及位于齿轮与齿条传动装置周围的可充放电蓄电池、电磁转换发电装置(9)和压电发电装置；所述的齿轮与齿条传动装置包括一根双面带齿的齿条(5)、两个变速齿轮、一个复位弹簧(12)，通过捏动手捏发电手柄(3)带动齿条(5)运动，齿条(5)带动变速齿轮A(4)和变速齿轮B(11)运动，两个变速齿轮分别在电磁转换发电装置(9)和压电发电装置中发挥作用实现机械能到电能的装换；复位弹簧(12)起限位和使齿条按压后复位的作用。

【技术特征摘要】
1.具有多种发电方式的手捏式自供电手电筒，其特征在于，包括外壳和内部腔体，外壳上设有开关(1)、聚光透镜(2)和手捏发电手柄(3)，开关(1)置于壳体正面，聚光透镜(2)置于壳体顶部，手捏发电手柄(3)置于壳体一侧；所述的内部腔体中包括位于聚光透镜(2)背面的LED灯板(8)、以及位于LED灯板(8)背面的电路板(7)，位于腔体中央的齿轮与齿条传动装置，以及位于齿轮与齿条传动装置周...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢美林，樊代和，常相辉，杨振坤，陈钰洁，郭昊，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51