能量收集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能量收集装置，多个收集单元成阵列布置，所述的收集单元中包括一可动部件和一固定部件，通过外力施加至可动部件驱动收集装置将机械能装换为电能，各个收集单元与电控装置电连接。通过采用阵列布置的方式，能够提高能量的收集效率，尤其是使用体验较佳，对于自行的人和/或车辆的行走影响不大，不会在行走过程中，有部分地面突然“塌陷”的感觉。通过改进的发电单元的结构，进一步提高能量收集转化效率，简化了发电单元的结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量回收再利用领域，特别是一种能够回收机械能的能量收集装置，尤其适用于在人群密集地区收集行走的人或车辆产生的能量。
技术介绍
在人群密集区域，自行的车辆或人对于地面施加机械能，这些机械能通常被浪费，尚无较好的设施用于收集这些机械能。中国专利文献CN102906422A记载了一种能量收集的装置，一种用于将交通移动的动能转换为转动能、来带动电力发电机的转子运转的运动转换器，所述运动转换器包括至少一个接合部件和旋转圆盘，所述接合部件相对于所述旋转圆盘线性移动，其特征在于，所述接合部件被配置为使得其在朝所述旋转圆盘的方向上的渐进移动引起所述接合部件与所述旋转圆盘接合，从而引起所述旋转圆盘旋转。该装置确信能够将机械能转化为电能。但是，该结构较为复杂，且多为平面布局，使得难以在平面上缩小结构，收集效率不高，使用体验不佳。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能量收集装置，提高能量收集效率，简化结构。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种能量收集装置，多个收集单元成阵列布置，所述的收集单元中包括一可动部件和一固定部件，通过外力施加至可动部件驱动收集装置将机械能装换为电能，各个收集单元与电控装置电连接。优选的方案中，所述的收集单元结构为：压筒与外壳体滑动连接，压筒与外壳体之间设有复位弹簧；压筒的内壁设有滑槽，在单向轴承的外壁设有滑动销，滑动销位于滑槽内，单向轴承的内圈与第一发电单元固定连接。优选的方案中，所述的第一发电单元的结构为：内绕组可旋转的位于设有永磁体的壳体内，单向轴承的内圈通过联轴器与内绕组固定连接，内绕组通过导电滑环和桥式整流电路与电控装置电连接。优选的方案中，所述的第一发电单元的结构为：内绕组与外壳体固定连接，设有永磁体的壳体可转动地位于内绕组的外围，单向轴承的内圈通过连接筒体与壳体固定连接，内绕组通过桥式整流电路与电控装置电连接。优选的方案中，所述的单向轴承中，在外圈与内圈之间设有滚动件，外圈上在滚动件的一侧设有沿圆周均匀布置的多个限位齿，内圈上在滚动件的一侧设有弹簧驱动爪，当向一个方向转动时，限位齿不锁定弹簧驱动爪；当向另一个方向转动时，限位齿将弹簧驱动爪锁定，外圈与内圈之间不能转动。优选的方案中，所述的滑槽在压筒被压下时驱动单向轴承的内圈旋转，滑槽为变曲率滑槽，在滑槽靠近底部的位置，X向分量较小，而在滑槽靠近顶部的位置，X向分量较大。优选的方案中，所述的收集单元结构为：压杆与外壳体滑动连接，压杆与外壳体之间设有复位弹簧；压杆上设有永磁体，在永磁体的两侧设有绕组，绕组与外壳体固定连接，绕组通过桥式整流电路与电控装置连接。优选的方案中，所述的绕组和永磁体为类似矩形的形状。优选的方案中，所述的永磁体中，X+向永磁体、Y-向永磁体、X-向永磁体和Y+向永磁体交错布置。优选的方案中，所述的永磁体为双层结构，各层分别对应一侧的绕组，各层的永磁体中，X+向永磁体、Y-向永磁体、X-向永磁体和Y+向永磁体交错布置。本专利技术提供的一种能量收集装置，通过采用阵列布置的方式，能够提高能量的收集效率，尤其是使用体验较佳，对于自行的人和/或车辆的行走影响不大，不会在行走过程中，有部分地面突然“塌陷”的感觉。通过改进的发电单元的结构，进一步提高能量收集转化效率，简化了发电单元的结构。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术中收集单元的结构示意图。图2为本专利技术中单向轴承的俯视示意图。图3为本专利技术中滑槽的展开视图。图4为本专利技术中多个收集单元阵列的结构示意图。图5为本专利技术的整体结构示意图。图6为本专利技术中收集单元的另一结构示意图。图7为本专利技术中另一收集单元结构的阵列示意图。图8为本专利技术中另一收集单元结构的俯视示意图。图中：压筒1，筒体2，滑槽3，单向轴承3，滑动销31，外圈32，内圈33，限位齿34，弹簧驱动爪35，滚动件36，联轴器4，内绕组5，永磁体6，外壳体7，连接筒体8，压杆9，永磁体10，X+向永磁体101，Y-向永磁体102，X-向永磁体103，Y+向永磁体104，绕组11，复位弹簧12，电控装置13，电池14。具体实施方式本例中的方位限定以图1、3、4、6、7中的方位为准。即上、下方位的描述与这些附图的上、下方位对应。如图5中，一种能量收集装置，多个收集单元成阵列布置，即根据收集区域的面积，多个收集单元被布置成多行和多列的结构，当人和/或车辆从上方经过，即收集它们产生的机械能，该装置适用于人流量大的商场、广场、停车场的门口等位置，在这些位置也需要控制人流或车流的速度。由于采用的是阵列结构，因此机械能或者重力被分配给多个收集单元，地面的变形不会令人产生突兀的感觉，使用体验较佳。所述的收集单元中包括一可动部件和一固定部件，通过外力施加至可动部件驱动收集装置将机械能装换为电能，各个收集单元与电控装置13电连接。由此结构，实现将机械能向电能的转换，本例中所采用的电控装置13为现有技术，优选采用风力发电机中的电控装置，将收集后的电流经过整流、滤波后输送至电池14，或者直接输送至用电器件，例如照明灯。在电控装置13中设有开关，能够独立的启闭各个收集单元。还设有输出的结构，例如USB接口，以给用电器件，例如手机供电。在本专利技术的方案中，每个收集单元均需设置一个电桥电路，以使输出电流的方向保持一致。可选的方案中，所述的收集单元结构为：压筒1与外壳体7滑动连接，压筒1与外壳体7之间设有复位弹簧；由此结构，实现压筒1的往复运动。压筒1的内壁设有滑槽3，在单向轴承3的外壁设有滑动销31，滑动销31位于滑槽3内，单向轴承3的内圈与第一发电单元固定连接。通过压筒1的一次按压，滑动销31沿着滑槽3滑动，将直线运动转换为旋转运动，从而带动发电单元的部件转动，产生电能。由于单向轴承3的结构，下压时，单向轴承的外圈驱动内圈旋转，而升起时，外圈与内圈脱开，从而驱动发电单元的部件沿一个方向旋转。优选的方案如图1、4中，所述的第一发电单元的结构为：内绕组5可旋转的位于设有永磁体6的壳体内，单向轴承3的内圈通过联轴器4与内绕组5固定连接，内绕组5通过导电滑环和桥式整流电路与电控装置13电连接。利用电桥电路的整流特性使输出电流的方向保持一致。本例的结构，与传统发电机的结构较为接近。另一优选的方案如图6中，所述的第一发电单元的结构为：内绕组5与外壳体7固定连接，设有永磁体6的壳体可转动地位于内绕组5的外围，单向轴承3的内圈通过连接筒体8与壳体固定连接，内绕组5通过换向装置与电控装置13电连接。由此结构，本专利技术中是驱动带有永磁体6的壳体旋转，而内绕组固定，由此结构，能够简化输出电路，例如可以无需布置电刷的结构，仅需在输出接线位置设置电桥电路。采用壳体旋转的结构，还有一个优点是旋转的壳体本身也构成一个储能结构，利用惯性能够储存部分机械能，以减少下次发电的静摩擦力。从而提高收集效率。该结构尤其适于人流量大的场合，例如游乐场。优选的方案如图2中，所述的单向轴承3中，在外圈32与内圈33之间设有滚动件36，外圈32上在滚动件36的一侧设有沿圆周均匀布置的多个限位齿34，内圈33上在滚动件36的一侧设有弹簧驱动爪35，当向一个方向转动时，限位齿34不锁定弹簧驱动爪35，当向另一个方向转动时，限位齿34将弹簧驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量收集装置，其特征是：多个收集单元成阵列布置，所述的收集单元中包括一可动部件和一固定部件，通过外力施加至可动部件驱动收集装置将机械能装换为电能，各个收集单元与电控装置（13）电连接。

【技术特征摘要】
1.一种能量收集装置，其特征是：多个收集单元成阵列布置，所述的收集单元中包括一可动部件和一固定部件，通过外力施加至可动部件驱动收集装置将机械能装换为电能，各个收集单元与电控装置（13）电连接。2.根据权利要求1所述的一种能量收集装置，其特征是：所述的收集单元结构为：压筒（1）与外壳体（7）滑动连接，压筒（1）与外壳体（7）之间设有复位弹簧；压筒（1）的内壁设有滑槽（3），在单向轴承（3）的外壁设有滑动销（31），滑动销（31）位于滑槽（3）内，单向轴承（3）的内圈与第一发电单元固定连接。3.根据权利要求2所述的一种能量收集装置，其特征是：所述的第一发电单元的结构为：内绕组（5）可旋转的位于设有永磁体（6）的壳体内，单向轴承（3）的内圈通过联轴器（4）与内绕组（5）固定连接，内绕组（5）通过导电滑环和桥式整流电路与电控装置（13）电连接。4.根据权利要求2所述的一种能量收集装置，其特征是：所述的第一发电单元的结构为：内绕组（5）与外壳体（7）固定连接，设有永磁体（6）的壳体可转动地位于内绕组（5）的外围，单向轴承（3）的内圈通过连接筒体（8）与壳体固定连接，内绕组（5）通过桥式整流电路与电控装置（13）电连接。5.根据权利要求2所述的一种能量收集装置，其特征是：所述的单向轴承（3）中，在外圈（32）与内圈（33）之间设有滚动件（36），外圈（32）上在滚动件（36）的一侧设有沿圆周均匀布置的多个限位齿（34），内圈（33）上在滚动件...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾宏禹，潘力，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42