自发电电池制造技术

本发明专利技术提供一种可以广泛使用于摇控器、手电筒、带照明灯的手杖以及只需短暂供电的电子产品的自发电电池。它是根据法拉弟电磁感应原理，严格按市售的化学能电池大号、五号、七号的标准尺寸制作的，可为1.5V、2.5V、3V等各种电压规格的“绿色环保”型电池，其技术属于当今世界“超常规能源利用技术”的范畴。它可以在人们进行体育锻炼、休闲娱乐时摔动手臂、摆动手腕、弹跳双脚、拍打手掌的过程中，收集人的体能转换为电能并加以蓄积，以供人们方便使用；它可以方便替换一部分电子产品使用的化学能电池；它的结构虽然简单，但巧妙利用了空气动力学原理，设置了喷管、喷嘴这些微妙的构造，在小小的电池体积“方寸”之间巧妙合理布局，极尽可能地提高了其发电功力，让人们在不刻意消耗体能、不损伤身体的“于无声处”获得“一劳永益”的“绿色电能”实践“低碳生活”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利提供一种可以广泛使用的集机电为一体的利用人的体能发电并积蓄电能的“永久”使用型电池，它可以充分利用人们进行体育运动、锻炼身体时的能量发电，也可以在休闲娱乐时，摆动手腕、手臂的力发电并积蓄电能，以提供给人们方便使用，并用于取代一些电子产品中使用的常规化学能源电池。当今的人类社会，面临着一个如何“节能环保”保护地球的巨大课题。世界范围内， 获取“绿色”能源技术创新的竞争，“你追我赶”，产生了各种各样的不同于传统能源的利用技术。那么这些“方兴末艾”的技术属于什么范畴呢？有人定义为“超常规能源利用技术”。 本专利技术专利利用人的体能发电、蓄电，不同于传统的能源利用技术，它属于“超常规能源技术”的领域。
技术介绍
目前，人们利用各种型号的电池为电源的电子产品日益增多。换言之，使用和更换的电池也日益增多，这些电池绝大多数又都属于化学能，这也就明确地告诉人们，更换电池要加大开支，化学能的电池处置困难，严重污染环境，不省钱、不环保。本专利技术专利技术提供的自发电电池，利用电磁感应原理捕获人体能量发电并积蓄，既经济又环保，可谓“一劳永益”、“有百利而无一害”。
技术实现思路
本专利技术专利的目的，是为了节能、环保，提倡“低碳生活”，旨在挖掘人类社会生产、 生活活动尚未加以利用的潜能，特设计了可以发电并蓄电的“自发电电池”。人们在锻炼身体时，有时摆动双臂，有时跳动，这就产生了一个往复运动的力。人类社会生产、生活活动中，类似这样的力有很多很多，它们等待人们去充分开发利用，去实现“绿色能源收获”。我们要大力提倡“低碳生活”，就要从一点一滴做起，去节能环保，去实现保护地球的宏伟目标和理想。为此，本技术提供一种不使用化学能的电池，只是利用人们摆动双臂、手腕和跳动时所产生的往复运动力，带动电磁感应装置发电、并通过电子元器件实现蓄积电能的自发电电池。自发电电池内的电磁感应发电装置内的永磁体具有排气管和喷嘴，不同于常规的导电线圈内置永磁体，且它的整流滤波电容器是空心的，是位于包容电磁感应发电装置的骨架管之外的，不同于常规的“实心”电容器。它是针对市售的大号、五号、七号等电池的长条形和狭小的安装空间而设计的。自发电电池要方便人们用以取代化学能电池，关键在于自发电电池在外形、长短、直径、大小等方面要与化学能电池一样标准化。比如我们测量市售的“南孚”电池1. 5V的，五号直径为14mm，长为50. 4mm ；七号直径 10. 3mm，长44. 4mm，(可能不同品牌的电池有极微小的公差)。这就规定了自发电电池的体积、形状、大小必须与化学能电池一致，一致了才能方便使用。比如电视摇控器，有使用五号电池的，有使用七号电池的，用一样型号、一样大小的自发电电池可方便替换摇控器电池， 无需为了使用“绿色能源”电能而更换另一种带自发电结构的摇控器(有关报导称国外研发了一种可按压发电的电视摇控器，这是一种趋势，但若以这样的方式更换现有的摇控器， 其损失浪费是巨大的)。本专利技术专利的主要
技术实现思路
见说明书附图。图1 图中的14为自发电电池的总装骨架管，其上设置了导电线圈隔A4、B7、C12， 将骨架管分为了三个安装空间，在骨架管两端安装空间各绕上一个导电线圈绕组，即导电线圈A5和导电线圈B13，并将其串连为一个导电通路，以增加导电线圈的圈数，保证能产生足够的感应电压，在骨架管内装入两端安装有缓冲构件并开有排气管和喷嘴的永磁体 6 (简称永磁体6，下同)，用手指姆指和中指攝封堵住骨架管两端口，左右摆动，永磁体6在管内往复运动很顺畅快速，其磁力线切割导电线圈产生交流电。若将永磁体6取出替换上末开有排气管的同样大小的永磁体，操作同前述，则明显感到永磁体在管内往复运动不顺畅。这是什么原因？道理很简单，永磁体在密封的骨架管内往复运动，相当于空压机的活塞，它两端都承受了一个压缩空气的作用力，为了克服这个问题，市售的手摇发电电筒在筒内壁上设置了一定数量的凹凸条，用以消除永磁体两端的空气阻力，但这样势必加大了永磁体磁力线最强部位与导电线圈的间距，影响其功力的最大发挥。另一方面，这样的设置在手摇电筒筒壁可制作得很厚的情况才可行，而在五号、七号电池这样的“方寸”之间是不可能做到的。解决的办法一是将骨架管密封为真空的，这样作势必加大成本，不可取；二是利用空气动力学原理，将永磁体两端粘牢缓冲塑胶垫，并沿轴向中心开孔成为排气管，并在排气管两端的开口处，处理制作为内壁光滑的渐缩式喷嘴(见图一灰色部份)，这样，当永磁体6在骨架管内往复运动时，被压缩的空气在一瞬间通过排气管，经由喷嘴快速喷出，产生一个不小的推力，这个推力是和“空心”的永磁体6的往复运动频率成正比的，而作用于 “实心”的永磁体的推力，则和永磁体往复运动的频率成反比(速度越快、空气产生的阻力越大)。此外，物体运动速度，还有一个初速度、加速度、惯性力的关系问题，如果一个物体运动的轨道很短，一起动就停止了，就显现不出加速度和惯性力来，如果其运动轨道较长，加速度和惯性力就能充分发挥作用，因此我们要尽可能减少电子元器件在骨架管内占据的空间，使永磁体6作往复运动的轨道尽可能加长。为此，我们将占据空间较大的滤波电解电容器分解开来，将铝箔和绝缘纸一层一层缠绕在骨架管外，成为一种新的产品——“空心电容器”，如图一中的8所示，即缠绕在骨架管外的滤波电容Cl。安装在骨架管外的电子元件还有图一中的9、10所示的稳压兼指示灯的VD1、VD2两个发红光的贴片式发光二极管和贴片式隔离二极管VD3。用两个发红光的VD贴片串连，可获稳压3V的效果，用一个白光、或兰光、或绿光的可获稳压2. 5V的效果，用一个红光的可获稳压1. 5V的效果(这些都是由发光二极管的特性曲线与稳压管非常相似，其正相压降约为1. 5-3V而产生的效果，它还具有发光可作指示灯的功能)，而隔离二极管VD3，则是为了防止已充了电的法拉级蓄电电容C2的电流回流而无功损耗了。因此可方便稳压，和截留住蓄积的电能。故可将自发电电池制作成多种电压规格的产品。而图一中的2所示的全桥整流堆和17所示的蓄电和兼电池负极底座的法拉级电容C2，选用目前市售的贴片式和纽扣式的，其体积都不能安装在骨架管外 (受电池直径限制)，只能安装在骨架管两端开口处，这样一方面可减小永磁体6运动到端口附近时被电子产品电池盒内具有磁感应性的金属簧片的磁感应吸引力，否则永磁体6和具有磁感应性的金属簧片牢牢相吸，无法作往复运动。同时，也可以利用蓄电和兼电池负极底座的法拉级电容C2的负极作为封装自发电电池的负极底座，与电池盒内的负极输入弹簧相匹配。而与电池盒内的正极输入金属片相匹配的则是图一中1所示的正极帽盖，它由没有磁感应性的导电金属材料冲压制作，与从蓄电和兼电池负极底座的法拉级电容C2的正极脚上引出的导线连结、封装在安装有全桥整流堆的骨架管(14) 一端的另一端口上。我们在安装蓄电和兼电池负极底座的法拉级电容C2和全桥整流堆时，还要先加装上缓冲构件A和B，即图一中的3和15，以减小永磁体6的撞击力。缓冲构件可以是磁感性极弱的金属宝塔式弹簧(它压缩后可以只有制作它的金属丝直径大小的厚度，不占据厚的空间)、可以是橡胶海棉材料垫片、可以是具有弹性的塑胶材料簧片、可以是充气胶垫等。上述各种配件安装好后，按图五所示线路图连接好各电子元本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种自发电电池，该电池由正极帽盖（１）、全桥整流堆（２）、缓冲构件Ａ（３）、导电线圈隔Ａ（４）、导电线圈Ａ（５）、两端安装有缓冲构件并开有排气管和喷嘴的永磁体（６）、导电线圈隔Ｂ（７）、缠绕在骨架管外的滤波电容Ｃ１（８）、稳压兼指示灯ＶＤ１（９）、稳压兼指示灯ＶＤ２（１０）、隔离二极管ＶＤ３（１１）、导电线圈隔Ｃ（１２）、导电线圈Ｂ（１３）、骨架管（１４）、缓冲构件Ｂ（１５）、封装外套（１６）、蓄电和兼电池负极底座的法拉级电容Ｃ２（１７）所组成；在骨架管（１４）上，两端绕有导电线圈Ａ（５）和导电线圈Ｂ（１３），在两线圈中间骨架管外装有缠绕在骨架管外的滤波电容Ｃ１（８）、用于稳压并作指示灯的稳压兼指示灯ＶＤ１（９）和ＶＤ２（１０），在骨架管（１４）内装有两端安装有缓冲构件并开有排气管和喷嘴的永磁体（６），它在骨架管（１４）内可往复运动，在骨架管端口，一端用全桥整流堆（２）和缓冲构件Ａ（３）装填齐平端口灌胶封牢，另一端用蓄电和兼电池负极底座的法拉级电容Ｃ２（１７）和缓冲构件Ｂ（１５）装填齐平端口，用胶粘牢；所述导电线圈Ａ（５）和导电线圈Ｂ（１３）要连接为一个导电通路；当摇动、抖动自发电电池时，骨架管内的两端安装有缓冲构件并开有排气管和喷嘴的永磁体（６），在外力作用下，作往复运动，并迅速在喷嘴产生较大的瞬间气流，使永磁体飞速完成往复运动，增大单位时间内通过导电线圈的磁通量，磁力线切割导电线圈Ａ（５）和导电线圈Ｂ（１３），产生交流电，外力作用不断，这个往复发电的行程就不断，两导电线圈连接后余下的两端导线分别接全桥整流堆（２）的两个交流电输入脚，将所产生的交流电整流为直流电，经由滤波、稳压、隔离元件供给蓄电和兼电池负极底座的法拉级电容Ｃ２（１７）积蓄电能，并经由正极脚引出导线接正级帽盖（１），当稳压兼指示灯ＶＤ１和ＶＤ２在摇动、抖动自发电电池时发亮了，表示电流、电压蓄积已开始达到饱和。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石瑞林，石才俊，
申请(专利权)人：石瑞林，石才俊，
类型：发明
国别省市：90