[發(fā)明專利]一種發(fā)電背包及其發(fā)電方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110643716.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN113202705B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志華;沈漢武;劉杰;樊志華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F03G1/02
• 分類號(hào): F03G1/02;F03G7/00;A45F3/04
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種發(fā)電背包，包括背包主體、背包背板、發(fā)電裝置盒和發(fā)電機(jī)，其特征在于：還包括回彈機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)組件；所述的回彈機(jī)構(gòu)包括螺旋彈簧和導(dǎo)桿；兩根導(dǎo)桿豎直且間距設(shè)置，導(dǎo)桿兩端均通過基座固定在背包背板的背面；背包背板固定在背包主體背面；上伸出板和下伸出板與兩根導(dǎo)桿均構(gòu)成滑動(dòng)副；導(dǎo)桿位于上伸出板頂部和下伸出板底部位置均套置有一根螺旋彈簧；位于頂部的螺旋彈簧兩端分別由頂部的基座和上伸出板限位，位于底部的螺旋彈簧兩端分別由底部的基座和下伸出板限位；所述發(fā)電裝置盒的頂部與上伸出板固定，底部與下伸出板固定；

所述的傳動(dòng)組件包括第一傳動(dòng)軸、第一齒輪、第二齒輪、第一單向離合器、第三齒輪、第二單向離合器、惰輪、第二傳動(dòng)軸、第三傳動(dòng)軸和輸出齒輪；第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸和第三傳動(dòng)軸均通過軸承支承在發(fā)電裝置盒上；第一單向離合器的內(nèi)圈、第二單向離合器的內(nèi)圈和第一齒輪間距固定在第一傳動(dòng)軸上，且第一單向離合器和第二單向離合器反向布置；第二齒輪固定在第一單向離合器的外圈上，第三齒輪固定在第二單向離合器的外圈上，惰輪固定在第二傳動(dòng)軸上，輸出齒輪固定在第三傳動(dòng)軸上；所述的第一齒輪與齒條嚙合；所述的齒條固定在背包背板的背面中間位置；所述的輸出齒輪同時(shí)與第二齒輪和惰輪嚙合；所述的第三齒輪與惰輪嚙合；所述的第三傳動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定；

所述的發(fā)電裝置盒包括左擋板、后擋板、右擋板、電池單元固定座和USB接口；后擋板兩端分別與左擋板和右擋板固定；左擋板、后擋板和右擋板的頂部均與上伸出板固定，底部均與下伸出板固定；傳動(dòng)組件中第一傳動(dòng)軸和第二傳動(dòng)軸的一端均通過軸承支承在左擋板上，另一端均通過軸承支承在右擋板上；傳動(dòng)組件中第三傳動(dòng)軸的一端通過軸承支承在右擋板上；發(fā)電機(jī)的定子固定在電池單元上，電池單元通過電池單元固定座固定在左擋板上；所述的左擋板上設(shè)有若干USB接口，USB接口通過導(dǎo)線與電池單元連接；

所述的后擋板上固定有上下排布的兩根固定圓柱；固定圓柱上鉸接有后滾輪，齒條的背面與后滾輪構(gòu)成滾動(dòng)摩擦副；后擋板在齒條兩側(cè)均鉸接有側(cè)滾輪，齒條的側(cè)面與側(cè)滾輪構(gòu)成滾動(dòng)摩擦副。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電背包，其特征在于：所述背包背板的背面固定有背帶，頂面固定有提手。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電背包，其特征在于：所述齒條的兩端與背包背板均通過齒條擋塊固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電背包，其特征在于：所述的齒條穿過上伸出板、發(fā)電裝置盒和下伸出板。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電背包，其特征在于：所述發(fā)電機(jī)的電流輸出端連接電池單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種發(fā)電背包，其特征在于：所述的電池單元設(shè)有穩(wěn)壓模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電背包，其特征在于：所述發(fā)電裝置盒的左擋板上還設(shè)有發(fā)電機(jī)開關(guān)按鈕，發(fā)電機(jī)開關(guān)按鈕連接發(fā)電機(jī)和電池單元。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種發(fā)電背包的發(fā)電方法，其特征在于：該方法具體如下：

人體背上背包主體和背包背板，行走或做其它運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著重心的上下起伏，背包主體、背包背板和發(fā)電裝置盒在豎直方向上均發(fā)生運(yùn)動(dòng)，但由于螺旋彈簧的緩沖作用，背包背板和發(fā)電裝置盒發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

背包主體和背包背板相對(duì)發(fā)電裝置盒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒條帶動(dòng)第一齒輪、第一傳動(dòng)軸、第一單向離合器的內(nèi)圈和第二單向離合器的內(nèi)圈正向轉(zhuǎn)動(dòng)；由于第一單向離合器的內(nèi)圈正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與外圈接合，第二單向離合器的內(nèi)圈正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與外圈脫離，第一傳動(dòng)軸經(jīng)第一單向離合器帶動(dòng)第二齒輪正向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)輸出齒輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)；輸出齒輪一方面通過第三傳動(dòng)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，另一方面帶動(dòng)惰輪正向轉(zhuǎn)動(dòng)；惰輪再帶動(dòng)第三齒輪和第二單向離合器的外圈反向轉(zhuǎn)動(dòng)；最后，發(fā)電機(jī)將電能傳送到電池單元中；

背包主體和背包背板相對(duì)發(fā)電裝置盒向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒條帶動(dòng)第一齒輪、第一傳動(dòng)軸、第一單向離合器的內(nèi)圈和第二單向離合器的內(nèi)圈反向轉(zhuǎn)動(dòng)；由于第一單向離合器的內(nèi)圈反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與外圈脫離，第二單向離合器的內(nèi)圈反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與外圈接合，第一傳動(dòng)軸經(jīng)第二單向離合器帶動(dòng)第三齒輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而經(jīng)惰輪帶動(dòng)輸出齒輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)；輸出齒輪一方面通過第三傳動(dòng)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，另一方面帶動(dòng)第二齒輪和第一單向離合器的外圈正向轉(zhuǎn)動(dòng)；最后，發(fā)電機(jī)將電能傳送到電池單元中。