本发明专利技术涉及一种利用自然力控制发电补充蓄电池电量的装置及使用方法。其特别之处是本发明专利技术设有重力离合装置和充电单元，重力离合装置是根据自行车行驶的状况利用重力自动控制是否给蓄电池充电。充电单元是利用自行车后轮的动力发电，发出的电给蓄电池充电。有益之处是在无电源场合，可以用自行车给蓄电池充电。利用自然力的重力和自锁机构自动控制给蓄电池补充能量，以减轻人力负载。即当自行车下坡时，充电单元与自行车自动结合，给蓄电池充电。当自行车上坡或平地行驶时，充电单元与自行车自动分离，以减轻人力负载。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。其特别之处是本专利技术设有重力离合装置和充电单元，重力离合装置是根据自行车行驶的状况利用重力自动控制是否给蓄电池充电。充电单元是利用自行车后轮的动力发电，发出的电给蓄电池充电。有益之处是在无电源场合，可以用自行车给蓄电池充电。利用自然力的重力和自锁机构自动控制给蓄电池补充能量，以减轻人力负载。即当自行车下坡时，充电单元与自行车自动结合，给蓄电池充电。当自行车上坡或平地行驶时，充电单元与自行车自动分离，以减轻人力负载。【专利说明】
本专利技术是关于蓄电池领域，特别是涉及一种蓄电池充电的装置。
技术介绍
蓄电池适合携带于野外无电源场合。特别是对于骑自行车旅行的车友，在野外宿 营时，非常需要有一个能给手提电脑、收音机，照明支持电力的蓄电池。然而，在野外却没有 可以给蓄电池充电的电源。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在自行车行驶中，利用自行车轮的转动发电给蓄电池充 电的装置及方法。 本专利技术主要技术思路： 为减少人力负载，充电装置是在自行车下坡时自动给蓄电池充电。而在上坡时，充电装 置自动与自行车分离。自动离合机构采用非耗电机构。蓄电池采用锂电池，因为锂电池在 相同体积下重量约为铅酸电池的1/6-1/5。 本专利技术的具体技术方案：包括自行车及其后架和后轮、蓄电池；其特征在于，还包 括： 重力离合装置：其包括安装架及夹子、自锁机构、顶杆和重锤杆；所述安装架通过夹子 与自行车的后架固连；自锁机构设置在安装架的楔槽中，其包括滑块、钢球和弹簧；所述顶 杆的一端与自锁机构的钢球间断性接触，顶杆的另一端与重锤杆间断性接触；所述重锤杆 与安装架上的第二支轴铰接； 所述蓄电池设置在所述夹子上； 充电单元：其包括支架、充电装置； 其中，所述支架上部与安装架中的第一支轴铰接；支架下部设置充电装置；支架还通 过自锁机构的滑块与自锁机构连接； 其中，所述充电装置包括摩擦轮、发电机和充电器，摩擦轮与自行车的后轮间断性接 触；摩擦轮与发电机连接；发电机通过充电器与蓄电池连接；当外部负载与蓄电池连接时， 蓄电池为外部负载提供电力； 上述装置的使用方法： 第一步骤：当自行车进行上坡行驶期间，充电单元在重力作用下，其支架绕第一支轴转 动到自由垂直状态，支架与安装架的夹子的夹角大于90°，其摩擦轮与自行车的后轮处于 分离状态； 第二步骤：当自行车进行下坡行驶期间，充电单元在重力作用下，其支架绕第一支轴转 动，支架与安装架的夹子的夹角小于90°，充电装置的摩擦轮与自行车的后轮接触，并被自 行车的后轮带动；当自行车的后轮行驶中产生抖动时，与支架连接的自锁机构自动锁住支 架，阻止摩擦轮与自行车的后轮分离；转动的摩擦轮带动发电机转动发电，发电机发出的电 通过充电器储存在蓄电池中； 第三步骤：当自行车进行平地行驶时，重锤杆在重力作用下，绕第二支轴朝后轮的相 反方向转动，重锤杆与安装架的夹子的夹角呈直角状，重锤杆的上部推动顶杆，顶杆推动自 锁机构的钢球，使自锁机构释放支架，于是支架在重力作用下，绕第一支轴朝后轮的相反方 向转动，支架与安装架的夹子的夹角呈直角状，摩擦轮与自行车的后轮分离；发电机停止发 电； 重复步骤1、步骤2和步骤3，也就是摩擦轮带动的发电机不断地间断性供电给蓄电池； 蓄电池不断储存电能；此后，当外部负载与蓄电池连接时，蓄电池为外部负载提供电力。 本专利技术与现有技术相比的特点是： 一、在无电源场合，可以用自行车给蓄电池补充动能。 二、利用自然力的重力和自锁机构自动控制给蓄电池补充能量，以减轻人力负载。 即当自行车下坡时，装置与自行车自动结合，向蓄电池提供电能。当自行车上坡或平地行驶 时，装置与自行车自动分离，停止向向蓄电池提供电能，以减轻人力负载。 三、在野外休息时，如遇蓄电池储存的电力不够用时，可以转动自行车的后轮，继 续给蓄电池补充能量。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的立体示意图。 图2是图1另一个角度的立体示意图。 图3是图2的部分零件的分解图。 图4是本专利技术上坡时的示意图。 图5是图4的A部放大视图。 图6是本专利技术下坡时的示意图。 图7是图6中B部放大视图。 图8是图4中的D-D剖视图。 图9是本专利技术在平地时的示意图。 图10是图9中的C部放大视图。 图11是另一实施方法的示意图。 图12是电路示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步说明： 重力离合装置：（参见图1至图6)该装置主要是根据自行车行驶的状况自动控制是否 给蓄电池充电。其包括安装架11及夹子111、自锁机构12、顶杆13和重锤杆14 ;安装架11 通过夹子111与自行车的后架71固连；蓄电池3设置在夹子111上； 自锁机构12设置在安装架的楔槽129内（参见图6和图7);该自锁机构包括滑块121、 钢球122和弹簧123。钢球122分别与滑块121的下边、弹簧123的一端、楔槽129的下边 接触。滑块121的下边与钢球122接触，滑块121的上边与楔槽129的上边接触。弹簧123 的一端与钢球122接触，另一端顶在楔槽129的一端。图7所示状态，滑块121只能向左移 动，这是由于钢球122被弹簧123顶着，将滑块121压紧在楔槽129上，所以滑块121不能 向右移动，从而形成了自锁状态。但如果顶杆13的一端将钢球朝弹簧123方向推动，钢球 122就不再压紧滑块121，滑块121才可以向右移动。而顶杆13的移动是由重锤杆14控制 的。重锤杆14铰接于安装架11上的第二支轴19,重锤杆14上部与顶杆13有间断性接触。 蓄电池3设置在夹子111上； 参见图1、图3、图8和图12,充电单元包括支架21、充电装置2。 所述充电装置2包括摩擦轮41、发电机43和充电器51，摩擦轮41与自行车的后 轮72间断性接触；摩擦轮41与发电机43连接；发电机43通过充电器51与蓄电池3连接； 当外部负载与蓄电池3连接时，蓄电池3为外部负载提供电力。 设计充电装置2中的摩擦轮41和发电机43的参考示例：通常情况下，自行车的平 均时速为每小时20公里，因此自行车车轮行进中的线速度为333 m/min。假如摩擦轮41设 计为直径70毫米，则摩擦轮41在自行车后轮72的带动下，具有约1500r/min转速。如果 摩擦轮41直接与发电机43的转子连接，则根据同步电机的转速公式n=60f/p (η是发电机 的转速，f是交流电的频率，即50Hz，ρ是定子励磁的极对数）设计发电机：发电机定子励磁 极对数是2, 50Hz，转速是1500r/min。发电机43发出的电通过充电器51，输入到蓄电池3 中，储存电能(现有技术的充电器51通常具有整流和稳压功能）；另一种方法可以让发电机 43具有3000r/min转速：方法是在摩擦轮与发电机43之间设置调速器42(见图8)，也就是 利用调速器42把摩擦轮41的转速调高一倍，调速器42与发电机43连接的输出轴转速达 到3000r/min ;这种状况的发电机定子励磁极对数是l，50Hz，转速是3000r/min。但缺点是 增加调速器42会增加本专利技术装置的重量。 充电单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用自然力控制发电补充蓄电池电量的装置的使用方法，包括自行车及其后架和后轮、蓄电池；其特征在于，还包括：重力离合装置：其包括安装架及夹子、自锁机构、顶杆和重锤杆；所述安装架通过夹子与自行车的后架固连；自锁机构设置在安装架的楔槽中，其包括滑块、钢球和弹簧；所述顶杆的一端与自锁机构的钢球间断性接触，顶杆的另一端与重锤杆间断性接触；所述重锤杆与安装架上的第二支轴铰接；所述蓄电池设置在所述夹子上；充电单元：其包括支架、充电装置；其中，所述支架上部与安装架中的第一支轴铰接；支架下部设置充电装置；支架还通过自锁机构的滑块与自锁机构连接；其中，所述充电装置包括摩擦轮、发电机和充电器，摩擦轮与自行车的后轮间断性接触；摩擦轮与发电机连接；发电机通过充电器与蓄电池连接；当外部负载与蓄电池连接时，蓄电池为外部负载提供电力；上述装置的使用方法：第一步骤：当自行车进行上坡行驶期间，充电单元在重力作用下，其支架绕第一支轴转动到自由垂直状态，支架与安装架的夹子的夹角大于90°，其摩擦轮与自行车的后轮处于分离状态；第二步骤：当自行车进行下坡行驶期间，充电单元在重力作用下，其支架绕第一支轴转动，支架与安装架的夹子的夹角小于90°，充电装置的摩擦轮与自行车的后轮接触，并被自行车的后轮带动；当自行车的后轮行驶中产生抖动时，与支架连接的自锁机构自动锁住支架，阻止摩擦轮与自行车的后轮分离；转动的摩擦轮带动发电机转动发电，发电机发出的电通过充电器储存在蓄电池中；第三步骤：当自行车进行平地行驶时，重锤杆在重力作用下，绕第二支轴朝后轮的相反方向转动，重锤杆与安装架的夹子的夹角呈直角状，重锤杆的上部推动顶杆，顶杆推动自锁机构的钢球，使自锁机构释放支架，于是支架在重力作用下，绕第一支轴朝后轮的相反方向转动，支架与安装架的夹子的夹角呈直角状，摩擦轮与自行车的后轮分离；发电机停止发电；重复步骤1、步骤2和步骤3，也就是摩擦轮带动的发电机不断地间断性供电给蓄电池；蓄电池不断储存电能；此后，当外部负载与蓄电池连接时，蓄电池为外部负载提供电力。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜文娟，
申请(专利权)人：杜文娟，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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