CN106351810B - 肢体运动发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于可穿戴发电技术领域，提供了一种肢体运动发电设备，包括一个腰部固定和一个腿部固定，所述腿部固定与腰部固定之间设有曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构与微型发电机之间还设有增速齿轮组，驱动微型发电机转动，所述曲柄连杆机构的连杆为伸缩杆结构，所述微型发电机固定于腰部固定，所述微型发电机电连接蓄电装置，所述蓄电装置电连接输出机构。借此，本发明佩戴简便，可以将人体的机械能快速转化为电能，发电量多，约运动3000~4000步即可将10000mAh蓄电池充满，而且即发即用，能持续不断为人们提供足量电能。
Description
技术领域
本发明涉及可穿戴发电设备技术领域，尤其涉及一种肢体运动发电设备。
背景技术
随着科技的进步，便携式电子产品越来越普及，当人们外出或进行野外活动时，电子设备的使用变得必然不可或缺，但由于电子产品耗电量较大，而电池储电量有限，人们常因电量不足而不能得到很好的体验。移动电源虽然能在一定程度上解决这个问题，但移动电源也需要充电，不能连续不断的提供电能，特别在一些无法充电的山区或森林，移动电源也具有一定的局限性。
为了能随时随地有电可用，最好的办法就是可以直接将一些其他形式的能量转化为电能。而人体活动携带有大量的机械能，若通过适当的方法把这些机械能转化为电能并提供给这些便携式电子产品，将不仅使电子产品摆脱电量不足的局限与束缚也能为低碳环保生活做出贡献。
走路是人一天中最普遍的活动之一，也是产生机械能最多的活动之一，研究开发利用这一特点将人体的机械能转化为电能，并供给电子产品使用的穿戴设备已经成为一种潮流。同时，随着人们环保意识的提高，低碳绿色出行已经成为一种新的生活理念。目前，市场上出现了许多可穿戴发电设备，但是大多数发电设备佩戴不便，发电量不足，开始发电后需要等待一段时间才能使用，甚至需要等到充满电之后才能使用，这些设备均不能给人们带来很好地使用体验，因此上市后很快就退出了市场舞台。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种肢体运动发电设备，其佩戴简便，可以将人体的机械能快速转化为电能，发电量多，即发即用，能持续不断为人们提供足量电能。
为了实现上述目的，本发明提供一种肢体运动发电设备，包括一个腰部固定和一个腿部固定，所述腿部固定与腰部固定之间设有曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构带动微型发电机转动，所述微型发电机固定于腰部固定，所述微型发电机电连接蓄电装置，所述蓄电装置电连接输出机构。
作为优选的技术方案，所述曲柄连杆机构与微型发电机之间还设有增速齿轮组，所述增速齿轮组分为两级，一级齿轮组包括第一齿轮，所述第一齿轮为内齿轮，所述第一齿轮驱动两个设置于不同轴上的第二齿轮，两个所述第二齿轮齿数相同；二级齿轮组包括两个与第二齿轮同轴的第三齿轮，两个第三齿轮同时与第四齿轮啮合，所述第三齿轮为大齿轮，所述第四齿轮为小齿轮，所述第四齿轮驱动微型发电机转动。
作为优选的技术方案，所述曲柄连杆机构的连杆一端铰接于所述第一齿轮，另一端铰接腿部固定。
作为优选的技术方案，所述连杆为伸缩杆结构，包括一外管，所述外管的一端螺纹连接有杆体一，杆体一的另一端铰接于所述第一齿轮，所述外管的另一端套接有杆体二，所述杆体二的头部设有凸台，所述杆体二上靠近凸台处还套设有一弹簧，杆体二的另一端穿过固定于外管上的挡盖并铰接于所述腿部固定。
作为优选的技术方案，所述微型发电机与蓄电装置之间还设有稳压整流电路和快速充电电路。
作为优选的技术方案，所述输出机构为有线输出模块或/和无线充电模块。
作为优选的技术方案，所述腰部固定还包括一壳体，所述壳体上表面设有太阳能电池，所述太阳能电池电连接蓄电装置。
作为优选的技术方案，所述蓄电装置上还设有断路开关，当电量充满时自动断路或手动断路。
本发明的有益效果是：
1．人们只需将腰部固定通过腰带固定，腿部固定固定于大腿上，操作方便简单；
2．可以快速持续不断地将机械能转化为电能，并快速将电能储存到蓄电装置中，约运动3000~4000步即可将10000mAh蓄电池充满；
3．无需长时间等待，可即发即用，即时满足使用需求；
4．佩戴本发明的肢体运动发电设备，能给人们带来很好地使用体验，同时也为低碳绿色出行的生活理念做出了贡献。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1所示实施例的右视图；
图3是本发明的连杆结构示意图；
在图中，1-腰部固定，2-腿部固定，3-曲柄连杆机构，31-连杆，311-外管，312-杆体一，313-杆体二，314-弹簧，315-挡盖，4-微型发电机，5-输出机构，6-增速齿轮组，61-第一齿轮，62-第二齿轮，63-第三齿轮，64-第四齿轮，7腰带。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
人在走路时上半身是基本保持不动的，下肢体是来回摆动的，本发明就利用这一特点提供了一种肢体运动发电设备。参见图1、图2，该设备包括一个腰部固定1和一个腿部固定2，所述腿部固定2与腰部固定1之间设有曲柄连杆机构3，微型发电机4固定于所述腰部固定1。
所述微型发电机选用输出额定电压24V，输出电流≥2500mA，额定转速3000rpm的微型直流发电机。
所述曲柄连杆机构3与微型发电机4之间还设有增速齿轮组6，所述增速齿轮组6分为两级，一级齿轮组包括第一齿轮61，所述第一齿轮61为内齿轮，所述第一齿轮61驱动两个设置于不同轴上的第二齿轮62，两个所述第二齿轮62齿数相同；二级齿轮组包括两个与第二齿轮62同轴的第三齿轮63，两个第三齿轮63同时与第四齿轮64啮合，所述第三齿轮63为大齿轮，所述第四齿轮64为小齿轮，所述第四齿轮64驱动微型发电机4转动。经过两级增速齿轮组，使第四齿轮64输出高转速带动微型发电机4工作，从而在单位时间内产生更多的电量。
所述第一齿轮61同时作为所述曲柄连杆机构3的曲柄，所述曲柄连杆机构3的连杆31一端铰接于所述第一齿轮61，另一端铰接腿部固定2。
参见图3，所述连杆31为伸缩杆结构，包括一外管311，所述外管311的一端螺纹连接有杆体一312，杆体一312的另一端铰接于所述第一齿轮61，所述外管311的另一端套接有杆体二313，所述杆体二313的头部设有凸台，所述杆体二313上靠近凸台处还套设有一弹簧314，杆体二313的另一端穿过固定于外管上的挡盖315并铰接于所述腿部固定2。伸缩杆结构的设置使连杆可以自适应固定高度的不同，有效避免因固定高度不同导致曲柄连杆机构卡死的现象。
所述微型发电机4与蓄电装置之间还设有稳压整流电路和快速充电电路。所述稳压整流电路将微型发电机4发出的电流转换为可为蓄电装置存储的电流或直接给电子设备供电电流；快速充电电路可以提高蓄电装置充电速度。
所述蓄电装置采用高容量蓄电池，优选10000mAh以上容量，以满足人们高用电量的需求。本发明的肢体运动发电设备运动约3000~4000步即可将10000mAh蓄电池充满。
所述蓄电池电连接输出机构5，所述输出机构5为有线输出模块或无线充电模块，也可两种模块并存，以适应不同需求。
所述腰部固定1还包括一壳体，所述壳体上表面设有太阳能电池，所述太阳能电池电连接蓄电装置，太阳能电池的设置给出了另一个选择，可以辅助肢体运动发电使用，保持蓄电池中有一定电量，避免在无法运动发电时出现无电可用的情况。
所述蓄电池上还设有断路开关，当电量充满后发生过充时自动切断充电电路，以防止过充过流而降低蓄电池寿命，为方便使用，断路开关也可人为手动断路。
人体佩戴此装置，腰部固定1通过腰带7固定于人体侧面，腿部固定2固定于同侧大腿上。人们可以根据需求在身体一侧佩戴一套，也可以两侧各佩戴一套；当人行走时，连杆31随大腿前后摆动而前后摆动，从而带动第一齿轮61转动，然后经过两级增速齿轮组增速后带动微型发电机4发电，完成人体的机械能到电能的转换。微型发电机4产生的电能经过整流稳压后可以存储在蓄电装置中备用，也可以向各种电子设备直接供电。
本发明的有益效果是：
1．人们只需将腰部固定通过腰带固定，腿部固定固定于大腿上，操作方便简单；
2．可以快速持续不断地将机械能转化为电能，并可快速将电能储存到蓄电装置中，约运动3000~4000步即可将10000mAh蓄电池充满；
3．无需长时间等待，可即发即用，即时满足使用需求；
4．佩戴本发明的肢体运动发电设备，能给人们带来很好地使用体验，同时也为低碳绿色出行的生活理念做出了贡献。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种肢体运动发电设备，其特征在于，包括一个腰部固定和一个腿部固定，所述腿部固定与腰部固定之间设有曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构带动微型发电机转动，所述微型发电机固定于腰部固定，所述微型发电机电连接蓄电装置，所述蓄电装置电连接输出机构；
所述曲柄连杆机构与微型发 电机之间还设有增速齿轮组；
所述增速齿轮组分为两级，
一级齿轮组包括第一齿轮，所述第 一齿轮为内齿轮，
所述第一齿轮驱动两个设置于不同轴上的第二齿轮，
两个所述第二齿轮 齿数相同；
二级齿轮组包括两个与第二齿轮同轴的第三齿轮，
两个第三齿轮同时与第四齿 轮啮合，
所述第三齿轮为大齿轮，所述第四齿轮为小齿轮，所述第四齿轮驱动微型发电机转动；
所述曲柄连杆机构的连杆一 端铰接于所述第一齿轮，另一端铰接腿部固定；
所述连杆为伸缩杆结构，
包 括一外管，所述外管的一端螺纹连接有杆体一，
杆体一的另一端铰接于所述第一齿轮，
所述 外管的另一端套接有杆体二，
所述杆体二的头部设有凸台，
所述杆体二上靠近凸台处还套 设有一弹簧，
杆体二的另一端穿过固定于外管上的挡盖并铰接于所述腿部固定；
所述微型发电机与蓄电装置之间还设有稳压整流电路和快速充电电路；
所述腰部固定还包括一壳 体，所述壳体上表面设有太阳能电池，所述太阳能电池电连接蓄电装置。
2.根据权利要求1所述的肢体运动发电设备，其特征在于，所述输出机构为有线输出模块或/和无线充电模块。
3.根据权利要求1所述的肢体运动发电设备，其特征在于，所述蓄电装置上还设有断路开关，当电量充满时自动断路或手动断路。
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