本发明专利技术涉及的基于气囊的人力驱动液态金属发电装置，其包括：一对磁极性相反的永磁体；夹装于该对永磁体间的内装液态金属的储液池；位于储液池内下部的气囊；设于气囊相对两侧壁的气囊进、排气口处分别安装进、排气阀；限制器装于储液池腔开口处；脚踩打气筒与进气阀相通；一对电极紧贴储液池具有进、排气口一侧的内壁面安装，电极底端紧贴储液池进、排气口上方，另一端延伸出储液池腔。通过人力驱动气囊吸气并沿储液池腔向上发生形变，形变诱发液态金属沿储液池腔内壁面向上流动，液态金属流动中切割磁力线产生电力；气囊恢复形变时，液态金属在重力作用下反向流动再次切割磁力线产生电力；产生的电力由一对电极导出，以备后续使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人力发电装置，特别涉及一种基于气囊的人力驱动液态金属发电装置，其可在没有外界电源的情况下给用电设备提供持久的电力供应；其工作原理是人体运动产生的动能驱动气囊吸气使其沿一个固定向上的方向发生形变，气囊的形变推动液态金属向上流动，液态金属在流动时切割磁力线产生电力，产生的电力由电极输出以备后续使用。当气囊恢复形变时，液态金属在重力的作用下反向流动，再次切割磁力线产生电力，产生的电力同样也由电极输出以备后续使用。
技术介绍
随着经济的增长，人们生活水平的提高，能源的供需矛盾越来越尖锐。寻求和开发可再生的清洁能源已成为能源可持续发展的唯一选择。人体运动的机械能作为一种可再生的、清洁的、普遍存在的能量一直以来都被人们忽视，直到能源供需矛盾日益突出的今天才越来越受到人们的重视。随着常规能源的日益枯竭以及发展低碳能源技术重要性的日益体现，人力发电研究正在如火如荼的进行中，结合人体各种运动方式的人力发电的机械设备可谓层出不穷。但是当前使用人体能量发电的技术大多都采用固态导体的电磁效应来实现，这使得人们需要大幅度、高强度的体力和长时间的运动才能驱动这些设备。另外，固态导体的存在一方面使得用这些发电设备的摩擦耗功较大，另一方面使产生的电力大量损耗在电阻上。这些问题将直接导致人体运动能量的利用不充分和人力产生电力的损耗，最终使人力产生的电力较小往往不敷使用。本专利技术提出了一种基于气囊的人力驱动液态金属发电装置，其可以有效地解决当前人力发电技术中存在的一些问题。本专利技术结合了液态金属的流动性及金属特性和气囊易于形变的特性，在有效地收集人体运动能量产生电能达到节能环保的同时，且此发电装置易于驱动，还可以促使人们在学习和工作之余有节律地锻炼身体，保持身心健康从而更好地学习和工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于气囊的人力驱动液态金属发电装置，该装置借助于人体自身运动使气囊吸气发生形变，再由此形变诱导紧贴气囊的液态金属发生流动，流动的液态金属切割磁力线产生电能，当气囊恢复形变时液态金属在重力作用下反向流动， 再次切割磁力线产生电能，产生的电能由电极输出以备后续使用。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下本专利技术提供的基于气囊的人力驱动液态金属发电装置，其包括一对磁极性相反的第一永磁体1和第二永磁体2 ；夹装于所述第一永磁体1和第二永磁体2之间的内装液体金属的储液池6，所述第一永磁体1和第二永磁体2外表面涂有电磁隔离涂层；位于所述储液池6之内下部的气囊7 ；所述气囊7 —相对的两侧壁上分别设有气囊进气口 73和气囊排气口 71 ；所述气囊进气口 73处和气囊排气口 71处分别安装进气阀9 和排气阀8 ；所述排气阀8出口端伸出所述气囊7的气囊腔72之外与大气相通；用以限制液态金属在储液池6的储液池腔61中上升位置的防止液态金属溢出储液池腔61的限制器3 ；所述限制器3安装在储液池腔61开口处，限制器3与储液池腔61通过过盈配合并借助密封材料使储液池腔61开口处密封，其材质与储液池6材质一致；所述限制器3装有手柄，所述限制器3与液态金属直接接触的表面涂有电绝缘材料层；一与所述进气阀9相连通的脚踩打气筒10 ；安装于所述储液池6顶盖上的第一电极4和第二电极5 ；所述第一电极4和第二电极5底端与储液池6内的液体金属相接触；所述第一电极4和第二电极5的另一端分别连接用电装置的正、负极。所述的第一永磁体1和第二永磁体2的材质为钕铁硼合金、钐钴合金、钴镍合金、 铝镍钴合金、铁氧体、铁、钴或镍。所述的第一电极4和第二电极5为金属片状电极板、有机导电片状电极板或半导体导电片状电极板。所述储液池6为金属合金材质的储液池或者刚性复合材料材质的储液池，所述储液池6内表面上涂有电绝缘层。所述的气囊7为柔软橡胶气囊或柔软硅胶气囊。所述的进气阀9为压缩机进气阀；所述的排气阀8为压缩机排气阀。所述的液体金属为常温下呈液态的镓、铟、镓铟合金、镓铟锡合金、水银或钠钾合^^ ο本专利技术的多个基于气囊的人力驱动液态金属发电装置可串联、并联或串、并联混合使用。所述多个基于气囊的人力驱动液态金属发电装置串联、并联或串、并联混合为多个基于气囊的人力驱动液态金属发电装置的气囊之间的串联、并联或串、并联混合。所述多个基于气囊的人力驱动液态金属发电装置串联、并联或串并联混合为多个基于气囊的人力驱动液态金属发电装置的电极之间的串联、并联或串、并联混合。本专利技术的基于气囊的人力驱动液态金属发电装置，通过人力驱动气囊吸气发生形变，再由此形变诱发在储液池腔内的液态金属沿储液池腔内壁面向上流动，液态金属在流动的时候切割安装在储液池基座紧贴储液池两侧的永磁体产生的磁力线产生电能。当气囊恢复形变时，液态金属在重力的作用下反向流动再次切割磁力线产生电能，产生的电力通过安装在储液池具有进、排气口一侧的内壁面与液态金属直接接触的一对正、负电极导出， 以备后续电力的传输、整流、变压、存储和使用等。储液池包括储液池腔，储液池基座，储液池排气口和储液池进气口四部分；其中， 储液池腔的作用是存储液态金属并为液态金属的流动提供流道，另外，储液池腔底部安装有气囊并限制气囊的形变方向。储液池基座的作用是支撑整个储液池，使其在工作时不易倾倒。储液池进气口和储液池排气口处分别安装有进气阀和排气阀，供气体的进入和排出之用。储液池进气口和排气口处在分别安装进气口和排气阀时应安装密封圈，以防止液态金属从储液池进气口或储液池排气口处泄漏到储液池腔外；另外，储液池内表面喷涂或者沉积电绝缘材料层，避免电极和储液池之间导通。气囊包括气囊腔、气囊进气口和气囊排气口，其中，气囊腔的作用是存储气体，气囊的进、排气口分别与安装在储液池进、排气口处的进、排气阀连接，供气体进入和排除气囊之用。气囊的进、排气口分别与进、排气阀连接的位置设置在储液池进、排气口处，这样安装在储液池进、排气口处的密封圈可以防止液态金属流入气囊腔内；另外，整个气囊安装在储液池腔内，其底部与储液池底部紧贴，没有气囊进、排气口的气囊表面与储液池没有进、 排气口一侧的内表面紧贴，在气囊上表面以上的储液池腔内灌注有液态金属。气囊的材质可以是柔性橡胶、硅胶等韧性较好易于形变的材质。进气阀安装在储液池进气口处，与气囊的进气口相连接，其作用是当打气筒中气体压力达到一定值时，将气体吸入气囊中，根据气囊的进气压力选配其型号。排气阀安装在储液池排气口处，与气囊的排气口相连接，其作用是当气囊中气体压力达到一定值时，将气体排出气囊，根据气囊的排气压力选配其型号。脚踩打气筒是将周围环境中的气体吸入气囊的装置或器械，其可以直接选用市场上现有的脚踩打气筒。液态金属为常温下呈液态的镓、铟、镓铟合金、镓铟锡合金、水银或钠钾合金等。液态金属应满足如下要求高电导率；较小的粘性系数；化学稳定性好；无毒；热稳定性好； 便于获取。比如，水银因有毒性，一般不宜考虑作为工质；另外，液态金属钠钾合金易与水及空气发生反应，因而使用起来有许多不便。所以，在选用液态金属时要根据发电装置应用的场合具体选用。本专利技术提供的基于气囊的液态金属发电装置的优点在于可部分缓解当前的能源危机，把低能量密度、低品位的人体动能利用起来；基于液态金属易于流动的特性，本专利技术比以往的人力发电装置节省体力；气囊的引入使得人体运动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，代丹，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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