双重自发电的多功能户外锹制造技术

本发明专利技术涉及一种双重自发电的多功能户外锹，套筒下部设有踏板，锹柄与套筒间隙配合连接，锹柄底部安放多对磁铁组，套筒上相对应磁铁组安放线圈组，锹柄中间位置处设置成对压电陶瓷组，锹柄顶部装有多个整流桥的整流模块、超级电容、稳压模块、充电电池组；线圈组、压电陶瓷组通过整流模块连接超级电容、稳压模块连接可充电电池组。用法拉第电磁感应原理和压电材料震动生电原理，利用人动作，将机械能转化为电能，反复生电解决了野外用电难题，储存的电量有效的保证了使用者的使用，外部的功能模块也给劳作活动增添了趣味，使用锹时，缓冲作用和锹柄的合理设计减轻了用力过猛对使用者造成的冲击损伤和出汗引起的打滑，避免了不必要的伤害。

【技术实现步骤摘要】
双重自发电的多功能户外锹
本专利技术涉及一种户外锹，尤其是一种自发电的多功能户外锹，属于户外锹

技术介绍
目前市场上的户外锹功能单一，大部分是对户外锹的结构进行改良，少数产品考虑到多功能的用途，配置外部化学能电池，完成照明等功能。但是这种户外锹常常会因为使用时间长，电量耗尽，不能够及时充电，而丧失其功能，同时更换电池麻烦，导致电池材料损耗，污染坏境。目前没有解决类似问题的相关技术。因此，需要设计的一种可充电的多功能户外锹，在使用的过程中通过使用者的脚踏动作可自行发电，电池反复使用，不造成环境污染，储存的电能可用于野外照明，手机充电，MP3娱乐设备，以及紧急情况发射求救信号等一些功能。有效解决户外劳作遇到恶劣天气或者突发事件时电池没电带来的照眀和求救问题，避免手机没电错过重要信息。另外户外锹常用于青少年的趣味活动中，边活动变生电提高了户外兴趣，户外锹采用脚踏式且具备缓冲作用，避免使用者受到伤害，锹柄处采用自行车把手似的设计，避免出汗打滑带来的危险，起到易操作省力效果。具有广泛的推广使用价值。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种双重自发电的多功能户外锹，用于解决户外劳作遇到恶劣天气或者突发事件时电池没电带来照眀和求救问题等。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种双重自发电的多功能户外锹，包括锹头、套筒、线圈组、磁铁组、垫块、压电陶瓷、垫块、稳压电路模块、超级电容、电池组、踏板、锹柄，所述锹柄下面连接锹头，套筒下部设有踏板，锹柄与套筒间隙配合连接，套筒与锹柄可相对运动，锹柄中间位置处两侧面有凸出的限位块，限位块上安装压缩弹簧，供套筒自动复位；所述锹柄底部安放多对磁铁组，磁铁组之间具有定量距离，套筒上相对应磁铁组安放线圈组，锹柄中间位置处设置成对压电陶瓷组，压电陶瓷组底部设置橡胶密封圈和垫块，顶部设置垫圈，锹柄顶部装有多个整流桥的整流模块、超级电容中、稳压模块、充电电池组；所述线圈组、压电陶瓷组通过整流模块连接超级电容中，超级电容中通过稳压模块连接可充电电池组。当脚踏与套筒一体的踏板时，所述套筒与锹柄相对运动，磁通量发生变化，线圈组两端产生电动势，线圈闭合回路中产生交替变化的电流，同时，套筒向下滑动时压缩压电陶瓷组，产生交替变化的电流；二者产生的交替变化电流经整流模块整流后以直流电的方式传至超级电容中，再经过稳压模块后，给可充电电池组充电储存电量。所述锹柄顶部还设置开关和外部功能模块；所述外部功能模块包括照明灯、USB充电接口、MP3、手机收纳盒、求救信号装置、时钟、温度计。所述压电陶瓷组包含上弹簧压片、下弹簧压片、压电陶瓷，压电陶瓷位于上弹簧压片与下弹簧压片之间，所述上弹簧压片、压电陶瓷、下弹簧压片之间留有定量的间隙。所述锹头与锹柄螺纹连接，方便拆卸。所述锹柄采用自行车的把手形式，把手上设有舒适耐磨材料层。本专利技术的有益效果是：本专利技术的双重自发电的多功能户外锹，采用法拉第电磁感应原理和压电材料震动生电原理，利用人动作，将机械能转化为电能，反复生电，绿色环保，解决了野外用电难题，储存的电量有效的保证了使用者的使用，外部设置的功能模块也给劳作活动增添了趣味，另一方面，使用锹时，缓冲作用和锹柄的合理设计减轻了用力过猛对使用者造成的冲击损伤和出汗引起的打滑，避免了不必要的伤害。附图说明图1为双重自发电的多功能户外锹的结构剖视图；图2为双重自发电的多功能户外锹的局部剖视图；图3为双重自发电的多功能户外锹的结构立体示意图之一；图4为双重自发电的多功能户外锹的结构立体示意图之二。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1至图4所示，本专利技术的双重自发电的多功能户外锹，包括锹头1、套筒2、照明灯3、线圈组4、磁铁组5、垫块6、压电陶瓷7、限位块8、垫块9、导线孔10、稳压电路模块11、超级电容12、时钟13、USB充电口14、开关按钮15、耐磨材料层16、手机收纳盒按钮17、MP318、温度计19、电池组20、弹簧21、下簧片22、上簧片23、密封圈24、踏板25、锹柄26。锹头1与锹柄26螺纹连接，方便拆卸，锹柄26与装有线圈组的套筒2间隙配合，可相对运动，锹柄26中间位置处两侧面有凸出的限位块8，限位块8上安装压缩弹簧21，供套筒2自动复位。锹柄26底部安放多对磁铁组5，磁铁组5之间留有定量距离，套筒2上相对应磁铁组5安放线圈组4，根据法拉第电磁感应原理，脚踏与套筒一体的踏板25时，套筒2与锹柄26相对运动，磁通量发生变化，线圈组4两端产生电动势，线圈闭合回路中产生交替变化的电流，同时，锹柄26中间位置处设置成对压电陶瓷组，压电陶瓷组包含上弹簧压片23、下弹簧压片22、压电陶瓷7，三者中之间留有定量的间隙，压电陶瓷组底部设置橡胶密封圈24和垫块6，顶部设置垫块9，套筒2向下滑动时压缩压电陶瓷组，也产生交替变化的电流。二者产生的交替变化电流与锹柄26顶部的包含多个整流桥的整流模块相接，整流模块位于外部功能装置后方，整流后以直流电的方式传至超级电容中12，经过稳压模块11后，可充电电池组20开始储存电量。顶部设置开关15和外部功能模块：照明灯3、USB充电接口14、MP318、手机收纳盒按钮17、求救信号装置(位于收纳盒背面)、时钟13、温度计19等，户外锹的锹柄26采用自行车把手形式，把手上采用舒适耐磨材料16。操作说明：套筒沿着锹柄向下滑动时，交错分布的线圈组和磁铁组相对运动，磁通量变化产生交替变化的电流，同时压电陶瓷片受到挤压产生交替变化的电流，磁生电和压电陶瓷生电的电流通过含有多个整流桥的整流模块，电流以直流电的方式传输到超级电容中，经过稳压电路后输出给可充电的电池储存，储存的电量可以用来供应外部设备，如照明灯、USB充电接口、MP3、时钟、温度计、以及紧急求救信号的发射装置。停止使用时，套筒在弹簧的作用下回复到原来的位置被抬起，此过程中仍然存在磁通量变化生电，最后户外锹保持原有静止状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双重自发电的多功能户外锹，包括锹头(1)、套筒(2)、线圈组(4)、磁铁组(5)、垫块(6)、压电陶瓷(7)、垫块(9)、稳压电路模块(11)、超级电容(12)、电池组(20)、踏板(25)、锹柄(26)，其特征在于：所述锹柄(26)下面连接锹头(1)，套筒(2)下部设有踏板(25)，锹柄(26)与套筒(2)间隙配合连接，套筒(2)与锹柄(26)可相对运动，锹柄(26)中间位置处两侧面有凸出的限位块(8)，限位块(8)上安装压缩弹簧(21)，供套筒(2)自动复位；所述锹柄(26)底部安放多对磁铁组(5)，磁铁组(5)之间具有定量距离，套筒(2)上相对应磁铁组(5)安放线圈组(4)，锹柄(26)中间位置处设置成对压电陶瓷组，压电陶瓷组底部设置橡胶密封圈(24)和垫块(6)，顶部设置垫圈(9)，锹柄(26)顶部装有多个整流桥的整流模块、超级电容中(12)、稳压模块(11)、充电电池组(20)；所述线圈组(4) 、压电陶瓷组通过整流模块连接超级电容中(12)，超级电容 (12)通过稳压模块(11)连接可充电电池组(20)。

【技术特征摘要】
1.一种双重自发电的多功能户外锹，包括锹头(1)、套筒(2)、线圈组(4)、磁铁组(5)、垫块(6)、压电陶瓷(7)、垫块(9)、稳压电路模块(11)、超级电容(12)、电池组(20)、踏板(25)、锹柄(26)，其特征在于：所述锹柄(26)下面连接锹头(1)，套筒(2)下部设有踏板(25)，锹柄(26)与套筒(2)间隙配合连接，套筒(2)与锹柄(26)可相对运动，锹柄(26)中间位置处两侧面有凸出的限位块(8)，限位块(8)上安装压缩弹簧(21)，供套筒(2)自动复位；所述锹柄(26)底部安放多对磁铁组(5)，磁铁组(5)之间具有定量距离，套筒(2)上相对应磁铁组(5)安放线圈组(4)，锹柄(26)中间位置处设置成对压电陶瓷组，压电陶瓷组底部设置橡胶密封圈(24)和垫块(6)，顶部设置垫圈(9)，锹柄(26)顶部装有多个整流桥的整流模块、超级电容中(12)、稳压模块(11)、充电电池组(20)；所述线圈组(4)、压电陶瓷组通过整流模块连接超级电容中(12)，超级电容(12)通过稳压模块(11)连接可充电电池组(20)。2.根据权利要求1所述的双重自发电的多功能户外锹，其特征在于：当脚踏与套筒(2)一体的踏板(25)时，所述套筒(2)与锹柄(26)相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑佩，王俊，石建成，高哲，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31