專利名稱：一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電地板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種把人體平時(shí)運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的動(dòng)能和勢(shì)能，通過(guò)彈性物質(zhì)帶動(dòng)線圈來(lái)切割磁感線的方式轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存起來(lái)的發(fā)電地板。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著低碳環(huán)保理念的深入人心，許多國(guó)家先后加大力度采用了一些可再生的發(fā)電系統(tǒng)例如太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)日趨完善，風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電也日益普及。然而對(duì)于以上三種發(fā)電方式而言，太陽(yáng)能雖然號(hào)稱無(wú)污染發(fā)電，但它的太陽(yáng)能硅片制作行業(yè)卻是高污染行業(yè)。而且，現(xiàn)階段太陽(yáng)能發(fā)電存在占地面積廣，發(fā)電率也相對(duì)低下的問(wèn)題；風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電受周邊環(huán)境因素制約，風(fēng)力發(fā)電減緩了風(fēng)力，破壞了大氣環(huán)流，不利于地面溫度降低和水分的補(bǔ)給；水力發(fā)電更是破壞周邊植被的元兇；核能發(fā)電技術(shù)含量較高，但操作比較困難。如此而言，似乎沒(méi)有一款發(fā)電系統(tǒng)是真正綠色環(huán)保并且可以長(zhǎng)時(shí)間使用的。目前發(fā)現(xiàn)通過(guò)人體走動(dòng)、等上下運(yùn)動(dòng)在一種特殊的復(fù)合型材料上并利用液壓傳動(dòng)水輪發(fā)電的方式對(duì)地板進(jìn)行壓力發(fā)電，但因?yàn)槠潆娔苄?，材質(zhì)以及系統(tǒng)疲勞程度的問(wèn)題影響其發(fā)電和安裝，本發(fā)明提供一種，無(wú)污染，高效能轉(zhuǎn)化，體積小，安裝方便的踩踏式壓力發(fā)電地板。現(xiàn)階段，英國(guó)、日本已開(kāi)發(fā)出基于不同工作原理的試驗(yàn)樣機(jī)。由于我國(guó)人口眾多， 一般一個(gè)大型商場(chǎng)及地鐵站日人流量均在幾萬(wàn)人，如果“發(fā)電地板”發(fā)電效率能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，就有希望投入實(shí)際運(yùn)用。這些“發(fā)電地板”有望為人流量大的百貨公司、地鐵車站等場(chǎng)合設(shè)備提供電力，達(dá)到低碳環(huán)保發(fā)電的目的。隨著低碳、環(huán)保意識(shí)的深入人心，該產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)將有著廣闊的市場(chǎng)前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決問(wèn)題是提供一種可以有效地將人體運(yùn)動(dòng)中浪費(fèi)掉的動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能并且儲(chǔ)存起來(lái)的方法本發(fā)明解決上訴技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為利用人們行走時(shí)作用于地面的壓力，由于人踩踏的原因?qū)е旅姘逑乱?，同時(shí)帶動(dòng)連接在面板上面的永久磁鐵(可以是環(huán)式或者柱式)和電感線圈相互靠攏，切割磁感線后產(chǎn)生電流，同時(shí)擠壓彈性材料，發(fā)生形變。 當(dāng)人群離開(kāi)踩踏面板后，由于彈性材料恢復(fù)的原因，導(dǎo)致面板上面的永久磁鐵和電感線圈相互分開(kāi)，再次切割磁感線，同時(shí)又一次產(chǎn)生電流。電流首先通過(guò)整流蓄能電路，接著連接電能幅值變換裝置將儲(chǔ)能電路來(lái)的電能變換成幅值固定的等幅脈沖波，然后連接充電電容和外接的蓄電裝置將產(chǎn)生的電保存下來(lái)。同一塊地板中可以放置一個(gè)或者多個(gè)線圈式磁力發(fā)電機(jī)。一個(gè)蓄電池也可以通過(guò)電路連接一個(gè)或者多個(gè)發(fā)電地板形成一套可以實(shí)用的發(fā)電設(shè)備。該壓力發(fā)電地板內(nèi)置線圈式磁力發(fā)電機(jī)、彈性材料、橋式整流電路、電能幅值變換電路，儲(chǔ)電電容和外接電源輸出和外置的蓄電裝置，還有頂部的踩踏面板，并且依靠定位軸限制面板位置。這種發(fā)電裝置是完全清潔的，安全的，高效能的發(fā)電裝置，克服地域以及地點(diǎn)的安裝限制，隨著人流量的密集而產(chǎn)生強(qiáng)大的發(fā)電能力，充分利用人類本身的重力勢(shì)能和動(dòng)能產(chǎn)生的電能，達(dá)到開(kāi)發(fā)“綠色可再生能源”的目標(biāo)，用達(dá)到以節(jié)能減排，低碳環(huán)保的功效。


圖1為壓力發(fā)電地板的發(fā)電裝置動(dòng)圈式總體剖面示意圖。圖2為壓力發(fā)電地板中單個(gè)發(fā)電裝置的平面圖。圖3為動(dòng)能發(fā)電電路示意圖。圖4為發(fā)電地板總體平面圖(9個(gè)發(fā)電線圈模式)。圖5為壓力發(fā)電地板中基于環(huán)式永磁體的單個(gè)發(fā)電裝置的剖面圖。圖6為壓力發(fā)電地板中基于柱式永磁體的單個(gè)發(fā)電裝置的剖面圖。圖中序號(hào)說(shuō)明(1)踩踏面板、(2)永磁體、(3)彈性材料(可以是彈簧或者彈性橡膠一類的彈性材料)、⑷定位軸、(5)外殼、(6)線圈、(7)空隙部分、⑶第一層導(dǎo)電線圈 (9)絕緣材料層(10)第二層導(dǎo)電線圈(11)單個(gè)發(fā)電裝置(12)壓力發(fā)電器總結(jié)構(gòu)(13)地板機(jī)座總結(jié)構(gòu)圖中代號(hào)說(shuō)明(a)感應(yīng)線圈電路(b)橋式整流電路(C)電能幅值變換電路(d)蓄電裝置具體實(shí)施以下結(jié)合附圖實(shí)施對(duì)于本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電地板，該地板可以被安放在人流量比較多的通道上，尤其是那些地鐵站臺(tái)，火車站臺(tái)，汽車站臺(tái)，學(xué)校過(guò)道，商場(chǎng)，超市，舞廳等人流密度相對(duì)高的地方，可以收集人們行走時(shí)對(duì)于地面的壓力而產(chǎn)生的動(dòng)、勢(shì)能變化所發(fā)出的電量，通過(guò)蓄電裝置加以積累，以供使用。當(dāng)人們踩到圖1中踩踏面板⑴時(shí)，由于重力做功的原因?qū)е旅姘逑乱?，同時(shí)帶動(dòng)連接在面板上面的永久磁鐵( 和電感線圈(6)相互靠攏，切割磁感線后產(chǎn)生電流，同時(shí)擠壓彈性材料(3)，發(fā)生形變。當(dāng)人群離開(kāi)踩踏面板(1)后，由于彈性材料(3)恢復(fù)的原因，導(dǎo)致面板上面的永久磁鐵(2)和電感線圈(6)相互分開(kāi)，再次切割磁感線，同時(shí)又一次產(chǎn)生電流。該系統(tǒng)通過(guò)一次擠壓后產(chǎn)生的兩次電流都通過(guò)圖3的整流蓄能電路，將電能累積在蓄電池中，每個(gè)蓄電池可以連接多個(gè)發(fā)電地板，已達(dá)到整體系統(tǒng)共同采集蓄能的作用。其中永久磁鐵可以使環(huán)狀的如圖5，也可以是柱狀的如圖6。在地板被擠壓時(shí)，定位軸(4)會(huì)陷入外殼(5)的定位孔內(nèi)，當(dāng)壓力消失地板回復(fù)以后，定位軸(4)會(huì)從位于外殼(5)上的定位孔中離開(kāi)，并恢復(fù)到原始狀態(tài)，這樣通過(guò)定位軸的可以保證發(fā)電地板頂部與底部不發(fā)生平移，從而保護(hù)內(nèi)部系統(tǒng)的穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板，其特征在于該壓力發(fā)電地板內(nèi)置線圈式磁力發(fā)電機(jī)、彈性材料、橋式整流電路、電能幅值變換電路，儲(chǔ)電電容和外接電源輸出和外置的蓄電裝置，還有頂部的踩踏面板。當(dāng)踩踏面板被擠壓時(shí)，由于重力做功的原因?qū)е旅姘逑乱?，同時(shí)帶動(dòng)連接在面板上面的永久磁鐵和電感線圈相互靠攏，切割磁感線后產(chǎn)生電流，同時(shí)擠壓彈性材料，發(fā)生形變，接著當(dāng)人群離開(kāi)踩踏面板后，由于彈性材料恢復(fù)的原因，導(dǎo)致面板上面的永久磁鐵和電感線圈相互分開(kāi)，再次切割磁感線，同時(shí)又一次產(chǎn)生電流。
2.按權(quán)利要求1所訴的一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板中，產(chǎn)生的電流首先通過(guò)整流蓄能電路，接著連接電能幅值變換裝置將儲(chǔ)能電路來(lái)的電能變換成幅值固定的等幅脈沖波，然后連接充電電容和外接的蓄電裝置將產(chǎn)生的電保存下來(lái)。
3.按權(quán)利要求1所訴的一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板中，可以有一個(gè)或者多個(gè)線圈式磁力發(fā)電機(jī)。
4.按權(quán)利要求1所訴的一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板中，可以是踩踏面板連接永久磁鐵，地板底部連接磁感線圈，或者踩踏面板連接磁感線圈，地板底部連接永久磁鐵。
5.按權(quán)利要求1所訴的一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板中，彈性材料可以是彈簧或者彈性橡膠等其他彈性材料。
6.按權(quán)利要求1所訴的一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板中，線圈部分可以是單層線圈也可以是中間有絕緣層的多層線圈。
7.按權(quán)利要求1所訴的一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板中，連接到外部蓄電裝置的發(fā)電地板可以是一塊，也可以是多塊。
8.按權(quán)利要求4所訴的一種基于動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能的壓力發(fā)電地板中，永久磁鐵可以是柱狀或者是環(huán)狀的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種把人體平時(shí)運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的動(dòng)能和勢(shì)能通過(guò)彈性物質(zhì)帶動(dòng)線圈來(lái)切割磁感線的方式來(lái)轉(zhuǎn)化為電能，并通過(guò)整流、幅值變換電路和蓄能電路，將產(chǎn)生的電量?jī)?chǔ)存在蓄電裝置中。該發(fā)明由線圈式發(fā)電裝置、整流電路、幅值變換電路、電容、蓄能裝置和定位裝置組成。該發(fā)明所使用的發(fā)電裝置是由線圈、永磁體、彈性材料組成。
文檔編號(hào)F03G5/00GK102486044SQ201010588930
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月5日
發(fā)明者任梁, 艾吉生, 陳潔 申請(qǐng)人:任梁