一种具有运动能量采集及减压功能的背包制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有运动能量采集及减压功能的背包，包括背包、上直线导轨、能量采集装置和肩带，上直线导轨设置于背包的背部面上，肩带设置于上直线导轨上，可沿上直线导轨上下移动，能量采集装置设置于背包上；能量采集装置包括发电机和行星齿轮箱，行星齿轮箱的输出轴依次连接有槽轮、扭转弹簧和惯性储能元件，肩带与槽轮连接，槽轮与行星齿轮箱的输出轴之间连接有单向轴承，发电机与行星齿轮箱的输入轴连接。将背包与人体相对振动的机械能转化为电能供用电设备使用的同时实现减压效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有运动能量采集及减压功能的背包
本技术涉及发电装备
，具体涉及一种具有运动能量采集及减压功能的背包。
技术介绍
随着时代发展，人们生活水平显著提高，野外徒步旅行、登山等户外活动成为人们生活中的一个重要部分，而背包作为我们外出必备品，被广大户外运动爱好者广泛使用。但是，由于户外条件限制，人们不能够持续方便的为所携带的电子产品、应急照明灯等用电设备进行充电，这已经成为制约人们进行长期户外活动的一个重要的问题。而且，当人体长期处于负重状态时，人体肩部受到的压力会导致人产生疲劳不适。因此，急需研制一种具有持续发电和减压功能的背包，增强户外运动者通讯设备的续电能力是有必要的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种具有能量采集及减压功能的背包，将背包与人体相对振动的机械能转化为电能供用电设备使用的同时实现减压效果。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种具有运动能量采集及减压功能的背包，包括背包、上直线导轨、能量采集装置和肩带，上直线导轨设置于背包的背部面上，肩带设置于上直线导轨上，可沿上直线导轨上下移动，能量采集装置设置于背包上；能量采集装置包括发电机和行星齿轮箱，行星齿轮箱的输出轴依次连接有槽轮、扭转弹簧和惯性储能元件，肩带与槽轮连接，槽轮与行星齿轮箱的输出轴之间连接有单向轴承，发电机与行星齿轮箱的输入轴连接。按照上述技术方案，行星齿轮箱的个数为两个，两个行星齿轮箱的输入轴均与发电机的两端连接，两个行星齿轮箱的输出轴均依次连接有槽轮、扭转弹簧和惯性储能元件，肩带的两端分别与两个槽轮连接。按照上述技术方案，肩带两端均设有绳带，两个绳带分别与两个槽轮连接。按照上述技术方案，两个行星齿轮箱的减速比相同。按照上述技术方案，所述的具有运动能量采集及减压功能的背包还包括腰带，背包的背部面还设有下直线导轨，腰带设置于下直线导轨上，腰带可沿下直线导轨上下移动。按照上述技术方案，下直线导轨的个数为两个，两个下直线导轨并排布置于背包的背部面上，腰带的两端分别设置于两个下直线导轨上。按照上述技术方案，上直线导轨设置于背包中间，两个下直线导轨对称布置于上直线导轨的两侧，呈等腰三角形布置。按照上述技术方案，背包的背部面内嵌有硬质薄板，上直线导轨通过螺栓固设于硬质薄板上。按照上述技术方案，能量采集装置还包括壳体，发电机、行星齿轮箱、槽轮、扭转弹簧和惯性储能元件均设置于壳体内。按照上述技术方案，能量采集装置还包括电能管理模块，电能管理模块的输入端与发电机连接，电能管理模块的输出端设有用电接口；用电接口用于与用电设备连接。本技术具有以下有益效果：本装置利用人体行走时人体质心与背包存在的相对振动和相位差，将背包与人体相对振动的机械能转化为电能供用电设备使用的同时实现减压效果；采用单向轴承保证电机单方向旋转，实现机械整流作用；采用惯性储能元件用于把单向轴承啮合时储存的能量在不啮合时释放，带动电机旋转，实现机械稳流作用；利用发电机的阻尼特性，替代了振动系统中的阻尼部分，并结合扭转弹簧，背包和直线导轨将背包转换为弹性阻尼振动装置。附图说明图1是本技术实施例中具有运动能量采集及减压功能的背包的结构示意图；图2是本技术实施例中能量采集装置的结构示意图；图中，1-背包，2-直线导轨，21-上直线导轨，22-下直线导轨，3-能量采集装置，32-行星齿轮箱，33-直流发电机，34-槽轮，35-扭转弹簧，36-单向轴承，37-惯性储能元件，38-电能管理模块，4-腰带，5-肩带，6-夹板，7-硬质薄板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。参照图1～图2所示，本技术提供的一种实施例中具有运动能量采集及减压功能的背包，包括背包1、上直线导轨21、能量采集装置3和肩带5，上直线导轨21设置于背包1的背部面上，肩带5设置于上直线导轨21上，可沿上直线导轨21上下移动，能量采集装置3设置于背包1上；能量采集装置3包括发电机和行星齿轮箱32，行星齿轮箱32的输出轴依次连接有槽轮34、扭转弹簧35和惯性储能元件37，肩带5与槽轮34连接，槽轮34与行星齿轮箱32的输出轴之间连接有单向轴承36，发电机与行星齿轮箱32的输入轴连接。进一步地，发电机为直流发电机33，能量采集装置3设置于背包1的背部面顶端。进一步地，行星齿轮箱32的个数为两个，两个行星齿轮箱32的输入轴均与发电机的两端连接，两个行星齿轮箱32的输出轴均依次连接有槽轮34、扭转弹簧35和惯性储能元件37，肩带5的两端分别与两个槽轮34连接；采用双轴电机，保证结构对称布置，增加装置的紧凑性和轻便性。进一步地，肩带5两端均设有绳带，两个绳带分别缠绕于两个槽轮34上。进一步地，两个行星齿轮箱32的减速比相同。进一步地，槽轮34中开有较宽的矩形环槽，矩形环槽沿径向开有两个螺纹孔，用于固定肩带5。进一步地，惯性储能元件37径向和轴向分别开有螺纹孔和通孔，用于套装固定于行星齿轮箱32的输出轴上。进一步地，所述的具有运动能量采集及减压功能的背包还包括腰带4，背包1的背部面还设有下直线导轨22，腰带4设置于下直线导轨22上，腰带4可沿下直线导轨22上下移动。进一步地，下直线导轨22的个数为两个，两个下直线导轨22并排布置于背包1的背部面上，腰带4的两端分别设置于两个下直线导轨22上。进一步地，上直线导轨21设置于背包1中间，两个下直线导轨22对称布置于上直线导轨21的两侧，呈等腰三角形布置。进一步地，背包1的背部面内嵌有硬质薄板7，上直线导轨21通过螺栓固设于硬质薄板7上。进一步地，下直线导轨22通过螺栓也固设于硬质薄板7上。进一步地，硬质薄板7上设有三个夹板6，三个夹板6呈三角形分布，上直线导轨21和两个下直线导轨22分别设置于三个夹板6上。进一步地，上直线导轨21和下直线导轨22共同组成了直线导轨2，直线导轨通过螺栓和开有定位孔的夹板6呈三角对称固定在硬质薄板7上，实现背包1与人体之间的相对直线运动。进一步地，肩带5和腰带4分别独立地与上直线导轨21和下直线导轨22连接。进一步地，能量采集装置3还包括壳体，发电机、行星齿轮箱32、槽轮34、扭转弹簧35和惯性储能元件37均设置于壳体内。进一步地，壳体为方形壳体，壳体设置于硬质薄板7的顶端。进一步地，能量采集装置3还包括电能管理模块38，电能管理模块38的输入端与发电机连接，电能管理模块38的输出端设有用电接口；用电接口用于与用电设备连接。本技术的工作原理：本专利技术采用双轴电机，保证结构对称布置，增加了装置的紧凑性和轻便性，当人体背负背包1行走时，人体质心的振动将会带动背包1产生相对直线位移，缠绕在槽轮34上的部分肩带5将带动槽轮34旋转，进而通过单向轴承36和行星齿轮箱32使直流发电机33单方向旋转发电，实现机械整流作用，同时固定在行星齿轮箱32输出轴上的惯性储能元件37把单向轴承36啮合时储存的能量在不啮合时释放，带动直流发电机33旋转，实现机械稳流作用。本专利技术巧妙的利用了电机的阻尼特性，替代了振动系统中的阻尼部分，并结合扭转弹簧35，背包1和直线导轨将背包1转换为弹性阻尼振动装置，利用人体行走时人体质心与背包1存在的相对振动和相位差，将背包1与人体相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有运动能量采集及减压功能的背包，其特征在于，包括背包、上直线导轨、能量采集装置和肩带，上直线导轨设置于背包的背部面上，肩带设置于上直线导轨上，可沿上直线导轨上下移动，能量采集装置设置于背包上；能量采集装置包括发电机和行星齿轮箱，行星齿轮箱的输出轴依次连接有槽轮、扭转弹簧和惯性储能元件，肩带与槽轮连接，槽轮与行星齿轮箱的输出轴之间连接有单向轴承，发电机与行星齿轮箱的输入轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有运动能量采集及减压功能的背包，其特征在于，包括背包、上直线导轨、能量采集装置和肩带，上直线导轨设置于背包的背部面上，肩带设置于上直线导轨上，可沿上直线导轨上下移动，能量采集装置设置于背包上；能量采集装置包括发电机和行星齿轮箱，行星齿轮箱的输出轴依次连接有槽轮、扭转弹簧和惯性储能元件，肩带与槽轮连接，槽轮与行星齿轮箱的输出轴之间连接有单向轴承，发电机与行星齿轮箱的输入轴连接。2.根据权利要求1所述的具有运动能量采集及减压功能的背包，其特征在于，行星齿轮箱的个数为两个，两个行星齿轮箱的输入轴均与发电机的两端连接，两个行星齿轮箱的输出轴均依次连接有槽轮、扭转弹簧和惯性储能元件，肩带的两端分别与两个槽轮连接。3.根据权利要求2所述的具有运动能量采集及减压功能的背包，其特征在于，肩带两端均设有绳带，两个绳带分别与两个槽轮连接。4.根据权利要求2所述的具有运动能量采集及减压功能的背包，其特征在于，两个行星齿轮箱的减速比相同。5.根据权利要求1所述的具有运动能量采集及减压功能的背包，其特征在于，所述的具有运动能量采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琳，朱子恒，刘坤，张晨，李卓林，
申请(专利权)人：武汉市炫能清洁能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42