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      一種水流充電器的制作方法

      文檔序號:11763574閱讀:372來源:國知局

      本實用新型涉及一種充電設(shè)備,更具體的說是涉及一種水流充電器。



      背景技術(shù):

      隨著移動設(shè)備快速發(fā)展的今天,移動設(shè)備的電源需求就顯得十分的大,而由于現(xiàn)在電能源技術(shù)相比現(xiàn)在的設(shè)備功能技術(shù)較為落后,因而目前現(xiàn)有的移動設(shè)備經(jīng)常會出現(xiàn)電量不足的情況。

      因而現(xiàn)有技術(shù)中提供了很多可以實現(xiàn)在戶外對移動設(shè)備進行充電的設(shè)備,例如移動電源等,但是這種結(jié)構(gòu)的移動電源都是通過在其內(nèi)部設(shè)置一個蓄電池,在使用之前先將蓄電池通過外部的市電充滿電,然后在將移動電源帶出去,在移動設(shè)備沒有電的時候,利用蓄電池放出電能給移動設(shè)備供電,如此實現(xiàn)在戶外的時候,通過移動電源給移動設(shè)備供電的效果,但是由于移動電源本身也只能夠具備一定的存儲容量,因而就會出現(xiàn)在使用多次以后,移動電源沒電需要重新充電的問題,而在出海作業(yè)或是戶外旅行的過程中,往往是沒有電能給移動電源充電的,因而移動電源只適用于短時戶外充電使用,而不能夠適用于出海作業(yè)或是戶外旅行這種長時間沒有電源的情況,因而現(xiàn)有技術(shù)中又提供了一種利用水力進行發(fā)電充電的電源設(shè)備,通過設(shè)置一個小型的水輪機,然后組合一個小型的發(fā)電機構(gòu)成水輪發(fā)電機,水輪發(fā)電機的輸出電壓由水輪的轉(zhuǎn)速所決定,轉(zhuǎn)速越快那么輸出電壓就越高,由于現(xiàn)實中水流沖力的不穩(wěn)定性,因而都會加設(shè)一個穩(wěn)壓電路來穩(wěn)定輸出的電壓,但是穩(wěn)壓電路也是需要一定的電壓才能啟動的,因而在水輪機的轉(zhuǎn)速過小的時候,充電器就無法有效的對外界設(shè)備進行充電,大大的降低了充電器的電能輸出率。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種可以穩(wěn)定的輸出電能充電,并且電能輸出率高的水流充電器。

      為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了如下技術(shù)方案:一種水流充電器,包括通過水力發(fā)電的水輪發(fā)電機和耦接于水輪發(fā)電機與外部設(shè)備之間的穩(wěn)定電路,所述穩(wěn)定電路穩(wěn)定水輪發(fā)電機輸出的電能后輸出到外部設(shè)備,其特征在于:所述穩(wěn)定電路包括提升電路和穩(wěn)壓電路,所述提升電路與穩(wěn)壓電路相互串聯(lián)在水輪發(fā)電機和外部設(shè)備之間,當水輪發(fā)電機輸出電壓無法啟動穩(wěn)壓電路時,提升電路提升水輪發(fā)電機的輸出電壓后輸入到穩(wěn)壓電路內(nèi),所述提升電路包括三極管Q3、電感L、電容C3、電阻R1和二極管D3,所述三極管Q3的集電極耦接于電感L的一端,該電感L的另一端耦接于水輪發(fā)電機,所述三極管Q3的發(fā)射極接地,基極耦接于電容C3后接地,還耦接于電阻R1后耦接于水輪發(fā)電機,所述二極管D3的陽極耦接于三極管Q3的集電極,陰極耦接有電解電容C1后接地,還耦接于穩(wěn)壓電路。

      作為本實用新型的進一步改進,所述電感L上還并聯(lián)有穩(wěn)壓管D2,該穩(wěn)壓管D2的陰極耦接于水輪發(fā)電機,陽極耦接于三極管Q1的集電極。

      作為本實用新型的進一步改進,所述電阻R1的一端與電感L耦接,另一端耦接有相互串聯(lián)的穩(wěn)壓管D1和發(fā)光二極管LED后接地。

      作為本實用新型的進一步改進,所述穩(wěn)壓電路包括三極管Q1、三極管Q2和電阻器RF,所述三極管Q1的集電極耦接于二極管D3的陰極,還耦接有一個電阻后耦接于其基極,該三極管Q1的基極耦接與三極管Q2的集電極,其發(fā)射極耦接有電阻R2后耦接于外部設(shè)備,所述三極管Q2的發(fā)射極耦接有一個穩(wěn)壓管后接地,發(fā)射極耦接于電阻器RF的可變端,該三極管Q2的發(fā)射極還耦接有一個電阻后耦接于三極管Q1的發(fā)射極,所述電阻器RF的一端耦接有一個電阻后耦接于三極管Q1的發(fā)射極,另一端耦接有一個電阻后接地。

      作為本實用新型的進一步改進,所述穩(wěn)壓電路還包括濾波電容C2,所述濾波電容C2的一端耦接與電阻R2與三極管Q1之間的節(jié)點上,另一端接地。

      作為本實用新型的進一步改進,所述電阻器RF為可變電阻,所述電感L為可變電感。

      本實用新型的有益效果,通過提升電路和穩(wěn)壓電路的設(shè)置,就可以有效的實現(xiàn)在水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速不夠的時候,利用提升電路有效的提升水輪發(fā)電機的輸出電壓,以驅(qū)動穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的充電電能了,而在提升電路提升的過程中,通過電感L的設(shè)置就可以有效的起到存儲電能的作用,然后通過三極管Q3的開斷作用,就可以有效的實現(xiàn)前期進行電感L儲能,然后電感L放電通過二極管D3的給電解電容C1充電,使得電解電容C1的電壓逐漸提升,之后再通過水輪發(fā)電機直接給電解電容C1充電,因而電解電容C1在原有的基礎(chǔ)上繼續(xù)充電,因而其提升的電壓就更高,這樣就很好的起到了一個升壓的效果,實現(xiàn)了在水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低的時候,水輪發(fā)電機輸入到穩(wěn)壓電路內(nèi)的電壓也能夠有效的驅(qū)動穩(wěn)壓電路的效果,避免了現(xiàn)有技術(shù)中由于水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速不夠而無法驅(qū)動穩(wěn)壓電路輸出充電電能的問題,大大的提升了電能輸出率。

      附圖說明

      圖1為本實用新型的水流充電器的穩(wěn)定電路的電路圖。

      具體實施方式

      下面將結(jié)合附圖所給出的實施例對本實用新型做進一步的詳述。

      參照圖1所示,本實施例的一種水流充電器,包括通過水力發(fā)電的水輪發(fā)電機1和耦接于水輪發(fā)電機1與外部設(shè)備之間的穩(wěn)定電路2,所述穩(wěn)定電路2穩(wěn)定水輪發(fā)電機1輸出的電能后輸出到外部設(shè)備,其特征在于:所述穩(wěn)定電路2包括提升電路21和穩(wěn)壓電路22,所述提升電路21與穩(wěn)壓電路22相互串聯(lián)在水輪發(fā)電機1和外部設(shè)備之間,當水輪發(fā)電機1輸出電壓無法啟動穩(wěn)壓電路22時,提升電路21提升水輪發(fā)電機1的輸出電壓后輸入到穩(wěn)壓電路22內(nèi),所述提升電路21包括三極管Q3、電感L、電容C3、電阻R1和二極管D3,所述三極管Q3的集電極耦接于電感L的一端,該電感L的另一端耦接于水輪發(fā)電機1,所述三極管Q3的發(fā)射極接地,基極耦接于電容C3后接地,還耦接于電阻R1后耦接于水輪發(fā)電機1,所述二極管D3的陽極耦接于三極管Q3的集電極,陰極耦接有電解電容C1后接地,還耦接于穩(wěn)壓電路22,在水流充電器進行充電的過程中,首先水流沖過水輪發(fā)電機1,那么水輪發(fā)電機1就會輸出一個電流,該電流首先會進入到提升電路21內(nèi),在提升電路21的作用之后,輸出電壓到穩(wěn)壓電路22內(nèi),以驅(qū)動穩(wěn)壓電路22輸出可以給外部設(shè)備進行充電的電能,在水輪發(fā)電機1轉(zhuǎn)速過低的時候,那么其輸出電流就會降低,進而該電流直接提供的電壓就會降低,因而在其進入到提升電路21內(nèi)的時候,首先會進入到電感L內(nèi),其中本實施例中采用的三極管Q3為PNP管,因而在其基極沒有電壓的時候,三極管Q3處于導通狀態(tài),所以水輪發(fā)電機1輸出的電流在進入到電感L內(nèi)以后,此時因為三極管Q3處于導通狀態(tài),因而電流流過電感L后經(jīng)過三極管Q3后直接到地,因為電感L的電壓不能夠突變,電感L的端電壓就會逐漸提升,所以電感L通過磁場的形式存儲了電能,在電感L的端電壓提升以后,就會通過電阻R1給電容C3充電,然后隨著電容C3的不斷充電,電容C3的端電壓就會不斷升高,當升高到三極管Q3的截止閾值的時候,三極管Q3就會截止,電流就無法通過三極管Q3繼續(xù)給電感L充電了,此時電感L就需要放電,就會通過二極管D3流入到電容C1內(nèi),電容C1就會充電,端電壓不斷的升高,在電感L存儲的電能釋放完成以后,電感就會等同于一條導線,因而水輪發(fā)電機1輸出的電流就會通過D3給電容C1充電,那么電容C1在原有的基礎(chǔ)上電能繼續(xù)升高,端電壓提升至穩(wěn)壓電路22的啟動電壓,穩(wěn)壓電路22便會啟動,輸出充電電流,如此實現(xiàn)了在水輪發(fā)電機1轉(zhuǎn)速不夠的情況下,有效的提升電壓給外部設(shè)備進行充電的效果,若是水輪發(fā)電機1的轉(zhuǎn)速提升,則三極管Q3因為電容C3的電沒有放出去,因而基極還是處于高電平狀態(tài),所以三極管Q3保持截止狀態(tài),電感L就不再充電,保持導線狀態(tài),若是水輪發(fā)電機1的轉(zhuǎn)速保持低速或是繼續(xù)下降的時候,電容C3就會通過電阻R1放電,使得三極管Q3基極的電壓下降,在下降到一定程度以后,三極管Q3就會重新導通,那么水輪發(fā)電機1的輸出電流重新通過電感L和三極管Q3對電感L進行充電,電容C3重新充電,重復上述過程中,如此實現(xiàn)了在水輪發(fā)電機1轉(zhuǎn)速不夠輸出電流小的情況下,還可以維持給外部設(shè)備充電的效果,大大的提升了電能輸出率。

      作為改進的一種具體實施方式,所述電感L上還并聯(lián)有穩(wěn)壓管D2,該穩(wěn)壓管D2的陰極耦接于水輪發(fā)電機1,陽極耦接于三極管Q1的集電極,在水輪發(fā)電機1轉(zhuǎn)速足夠輸出電壓足夠的時候,穩(wěn)壓管D2就會直接導通,水輪發(fā)電機1的電流就會直接流入到穩(wěn)壓電路22內(nèi),如此便不需要經(jīng)過提升電路21了,如此可以避免了在水輪發(fā)電機1輸出足夠的時候提升電路21對電能的消耗了,進一步的增加了充電器的電能輸出率,使得充電器能夠更好的給外部設(shè)備供電了。

      作為改進的一種具體實施方式,所述電阻R1的一端與電感L耦接,另一端耦接有相互串聯(lián)的穩(wěn)壓管D1和發(fā)光二極管LED后接地,通過穩(wěn)壓管D1和發(fā)光二極管LED的設(shè)置,就可以實現(xiàn)在水輪發(fā)電機1輸出電壓足夠的時候,穩(wěn)壓管D1導通,發(fā)光二極管LED發(fā)光,就表示此時的水輪發(fā)電機1的轉(zhuǎn)速處于一個較為合適的狀態(tài),有效的為人們選擇水流沖力地點提供了提示。

      作為改進的一種具體實施方式,所述穩(wěn)壓電路22包括三極管Q1、三極管Q2和電阻器RF,所述三極管Q1的集電極耦接于二極管D3的陰極,還耦接有一個電阻后耦接于其基極,該三極管Q1的基極耦接與三極管Q2的集電極,其發(fā)射極耦接有電阻R2后耦接于外部設(shè)備,所述三極管Q2的發(fā)射極耦接有一個穩(wěn)壓管后接地,發(fā)射極耦接于電阻器RF的可變端,該三極管Q2的發(fā)射極還耦接有一個電阻后耦接于三極管Q1的發(fā)射極,所述電阻器RF的一端耦接有一個電阻后耦接于三極管Q1的發(fā)射極,另一端耦接有一個電阻后接地,在電流流入到穩(wěn)壓電路22內(nèi)的時候,首先就會進入到三極管Q1的集電極和經(jīng)過一個電阻后進入到三極管Q1的基極,如此三極管Q1就會處于放大狀態(tài),電流就會通過三極管Q1流過電阻R2以后給外部設(shè)備進行充電了,同時輸出的電流還通過電阻器RF流入到三極管Q2的基極內(nèi),使得三極管Q2的導通,三極管Q1的基極就會通過三極管Q2與穩(wěn)壓管相連,當輸出電壓過大的時候,三極管Q2輸入到穩(wěn)壓管內(nèi)的電壓就會增大,那么穩(wěn)壓管就會導通,基極就會接地,進行放電,使得三極管Q1的導通率變小,那么其輸出的電流就會變小,自然電壓就變小了,當輸出電壓過小的時候,三極管Q2和穩(wěn)壓管都不導通,那么三極管Q1的基極電壓變大,那么三極管Q1的導通率變大,增加輸出電流,進而增加了輸出電壓,有效的實現(xiàn)了一個輸出穩(wěn)壓的作用。

      作為改進的一種具體實施方式,所述穩(wěn)壓電路22還包括濾波電容C2,所述濾波電容C2的一端耦接與電阻R2與三極管Q1之間的節(jié)點上,另一端接地,通過濾波電容C2的設(shè)置,會對三極管Q1最后輸出的電流進行濾波作用,使得最終輸出的電壓更加的穩(wěn)定,更好的給外部設(shè)備進行充電了。

      作為改進的一種具體實施方式,所述電阻器RF為可變電阻,所述電感L為可變電感,由上述工作過程可以有效的得知,判斷最終輸入到穩(wěn)壓電路22內(nèi)的電壓大小是通過電感L的容量大小所決定,通過改變電感L的容量就可以改變電感L的電能存儲量,進而改變最終輸出的電壓的大小,而穩(wěn)壓電路22最終輸出的電壓大小則是由電阻器RF決定的,通過改變電阻器RF的阻值,就可以改變?nèi)龢O管Q2的基極輸入電壓,進而改變?nèi)龢O管Q2的導通率,如此在這里將電感L設(shè)置成可變電感,電阻器RF設(shè)置成可變電阻器RF,如此可實現(xiàn)調(diào)節(jié)充電器輸出電壓的效果,其中本實施例中,是配合穩(wěn)壓管D2使用的,因而穩(wěn)壓管D2也應設(shè)置成可變的,以避免穩(wěn)壓管D2沒變導致輸出電壓無法調(diào)節(jié)的問題。

      綜上所述,本實用新型的水流充電器,通過提升電路21的設(shè)置,就可以在水輪發(fā)電機1轉(zhuǎn)速變低,輸出電壓變低的時候,提升輸出電壓,避免了現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的因為水輪發(fā)電機1轉(zhuǎn)速變低,充電器無法輸出電能給外部設(shè)備充電的問題。

      以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。

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