專利名稱：一種便攜式電源設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式電源設(shè)備。
背景技術(shù)：
便攜式電子設(shè)備在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用十分廣泛，涉及通訊、娛樂(lè)、辦公等各個(gè)領(lǐng)域， 在我們的生活和工作中起著舉足輕重的作用。電子設(shè)備對(duì)電源的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的電源均是通過(guò)不斷升級(jí)電源自身能量密度的方法，來(lái)滿足電子設(shè)備保持功能多元化的同時(shí)也能長(zhǎng)時(shí)間的工作。在戶外無(wú)法提供充電裝置的情況下，通常需要準(zhǔn)備備用電池或者備用電源才能保證電子設(shè)備的正常工作，這些備用設(shè)備的使用的同時(shí)，會(huì)使原本簡(jiǎn)便的生活在一定程度上變得復(fù)雜。有鑒于此，確有必要提供一種在不需要額外充電設(shè)備的情況下，能夠保證電源設(shè)備自身既具備發(fā)電功能、又具備儲(chǔ)電功能，從而保證電源設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間工作的便攜式電源設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種在不需要額外充電設(shè)備的情況下，能夠保證電源設(shè)備自身既具備發(fā)電功能、又具備儲(chǔ)電功能，從而保證電源設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間工作的便攜式電源設(shè)備。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種便攜式電源設(shè)備，包括儲(chǔ)能電池裝置、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置、電壓電流整合裝置和框架支撐裝置，所述儲(chǔ)能電池裝置固定連接在所述框架支撐裝置上，所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置與所述框架支撐裝置連接且位于所述儲(chǔ)能電池裝置的上方和/或下方，所述電壓電流整合裝置分別與所述儲(chǔ)能電池裝置、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置電連接。其中，儲(chǔ)能電池裝置具備可高頻電流充電的特性，能夠?qū)⒉煌堵实某潆婋娏靼踩赜呻娔苻D(zhuǎn)換為化學(xué)能存儲(chǔ)；并在移動(dòng)設(shè)備需要工作時(shí)，將化學(xué)能量按照一定電流或者一定功率通過(guò)導(dǎo)線作用至正負(fù)極片上，并導(dǎo)入與其連接的移動(dòng)電子設(shè)備，以滿足移動(dòng)電子設(shè)備的工作需要。壓力電能轉(zhuǎn)換裝置的作用在于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并傳遞給電壓電流整合裝置。電壓電流整合裝置的作用是將壓電裝置片中的壓電材料轉(zhuǎn)換的不同頻率和不同強(qiáng)度的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為相對(duì)穩(wěn)定的電信號(hào)，使之能夠被穩(wěn)定地輸入至儲(chǔ)能電池中，使機(jī)械能轉(zhuǎn)換的電能可以被直接使用。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述儲(chǔ)能電池裝置包括儲(chǔ)能電池、位于所述儲(chǔ)能電池頂部的頂端防震殼和位于所述儲(chǔ)能電池底部的底端防震殼。其中頂端防震殼和底端防震殼除了保護(hù)電池在晃動(dòng)過(guò)程中不受到機(jī)械損傷以外，還起到連接其他元器件的作用。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述儲(chǔ)能電池為鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰離子電池，優(yōu)選為能量密度高且循環(huán)壽命長(zhǎng)的鋰離子電池。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置包括壓力彈簧組和固定在所述框架支撐裝置上的壓電裝置片，所述壓電裝置片通過(guò)彈簧底座連接子與所述壓力彈簧組連接，所述壓電裝置片通過(guò)壓電連接導(dǎo)線和所述電壓電流整合裝置連接。壓力彈簧組是一組彈性系數(shù)較大的彈簧片，即在較小的彈性形變條件下對(duì)應(yīng)較大的彈力。壓電裝置片內(nèi)含有壓電材料，壓電材料能夠?qū)膲毫椈山M傳遞至壓電材料表面的壓力轉(zhuǎn)換為電能，并通過(guò)壓電連接導(dǎo)線由壓電材料的兩極引出，壓電材料表面有金屬鍍層保護(hù)，其產(chǎn)生的電壓和電流大小與表面所受壓力的大小及在表面施加的時(shí)間長(zhǎng)短相關(guān)。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述壓電裝置片表面鍍有金屬保護(hù)層， 以延長(zhǎng)壓電裝置片的使用壽命。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述框架支撐裝置包括端部封板和用于支撐所述電壓電流整合裝置的側(cè)部封板。其中端部封板除了起到支撐壓電裝置片的作用以外，還起到連接電源與電子設(shè)備的作用；側(cè)部封板主要起到支撐電壓電流整合裝置的作用， 并通過(guò)電壓電流整合裝置對(duì)電池的支撐，防止電池在彈簧運(yùn)動(dòng)的垂直方向擺動(dòng)。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述儲(chǔ)能電池通過(guò)左右分割固定條和彈簧電池連接子固定連接在所述框架支撐裝置上。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述電壓電流整合裝置為電壓電流整合器，且所述電壓電流整合器通過(guò)整合器與電池連接導(dǎo)線與所述儲(chǔ)能電池連接。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，電壓電流整合器為四個(gè)，電壓電流整合器之間通過(guò)整合器連接導(dǎo)線連接。作為本發(fā)明便攜式電源設(shè)備的一種改進(jìn)，所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置分別設(shè)置在所述儲(chǔ)能電池裝置的上方和下方。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明便攜式電源設(shè)備科作為電子設(shè)備的常規(guī)電源使用，在不需要額外充電設(shè)備的情況下，能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并最終存儲(chǔ)，從而能夠保證電源設(shè)備自身既具備發(fā)電的功能又具備儲(chǔ)電的功能。當(dāng)儲(chǔ)電作用的電池在使用過(guò)程中出現(xiàn)工作電壓過(guò)低的情況時(shí)，可以通過(guò)自身發(fā)電功能，對(duì)電池進(jìn)行電量的補(bǔ)償，延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間，并能應(yīng)對(duì)緊急情況對(duì)于電源設(shè)備的需求。此便攜式電源不需要配備額外的備用設(shè)備，直接應(yīng)用在電子設(shè)備中，可以極大的簡(jiǎn)化我們的學(xué)習(xí)和工作。此外，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、使用方便，具有很高的實(shí)用和商業(yè)價(jià)值。


圖I為本發(fā)明便攜式電源的透視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明便攜式電源的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明便攜式電源的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明便攜式電源的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
4
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。如圖I、圖2和圖3所示，本發(fā)明一種便攜式電源設(shè)備，包括儲(chǔ)能電池裝置19、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置20、電壓電流整合裝置21和框架支撐裝置22，所述儲(chǔ)能電池裝置19固定連接在所述框架支撐裝置22上，所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置20與所述框架支撐裝置21連接且位于所述儲(chǔ)能電池裝置19的上方和/或下方，所述電壓電流整合裝置21分別與所述儲(chǔ)能電池裝置19、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置20電連接。其中，所述儲(chǔ)能電池裝置19包括儲(chǔ)能電池5、位于所述儲(chǔ)能電池5頂部的頂端防震殼4和位于所述儲(chǔ)能電池5底部的底端防震殼6。儲(chǔ)能電池5具備可高頻電流充電的特性，能夠?qū)⒉煌堵实某潆婋娏?，安全地由電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能存儲(chǔ)。并在移動(dòng)設(shè)備需要工作時(shí)，將化學(xué)能量按照一定電流或者一定功率通過(guò)內(nèi)外極片轉(zhuǎn)接線16作用至端部封板I上的正負(fù)極片17上，并導(dǎo)入與其連接的移動(dòng)電子設(shè)備，以滿足移動(dòng)電子設(shè)備的工作需要。所述儲(chǔ)能電池5為鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰離子電池。所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置20包括壓力彈簧組11和固定在所述框架支撐裝置22上的壓電裝置片9，所述壓電裝置片9通過(guò)彈簧底座連接子2與所述壓力彈簧組11連接，所述壓電裝置片9通過(guò)壓電連接導(dǎo)線8和所述電壓電流整合裝置15連接。 所述壓電裝置片9表面鍍有金屬保護(hù)層。所述框架支撐裝置包括端部封板I和用于支撐所述電壓電流整合裝置21的側(cè)部封板18。所述儲(chǔ)能電池5通過(guò)左右分割固定條10和彈簧電池連接子14固定連接在所述框架支撐裝置22上。所述電壓電流整合裝置21為電壓電流整合器15，且所述電壓電流整合器15通過(guò)整合器與電池連接導(dǎo)線13與所述儲(chǔ)能電池5連接。電壓電流整合器15是一系列調(diào)整電壓和電流的裝置，可以將電壓控制在適合儲(chǔ)能電池5充電的電壓范圍內(nèi)，可將電流整合成一定頻率的直流電并控制在適合儲(chǔ)能電池5充電的電流范圍內(nèi)，如針對(duì)鋰離子電池，可將由壓電材料轉(zhuǎn)換而來(lái)的電壓通過(guò)升壓和整壓作用調(diào)整至3. OV-5. OV之間，可將電流強(qiáng)度調(diào)整至小于2. 0C，使儲(chǔ)能鋰離子電池得到安全的充電作用。這些經(jīng)過(guò)整合后的電信號(hào)可以通過(guò)整合器與電池連接導(dǎo)線13導(dǎo)入儲(chǔ)能電池5中。電壓電流整合器15為四個(gè)，電壓電流整合器15之間通過(guò)整合器連接導(dǎo)線12連接。所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置20分別設(shè)置在所述儲(chǔ)能電池裝置19的上方和下方。本發(fā)明的工作原理如圖4所示，當(dāng)電源電壓在工作過(guò)程中顯示偏低時(shí)，可以沿著壓力彈簧組11的振動(dòng)方向晃動(dòng)移動(dòng)電子設(shè)備。本發(fā)明的電源設(shè)備中的端部封板I和側(cè)部封板18與電子設(shè)備直接相連，與電子設(shè)備相對(duì)保持靜止；通過(guò)左右分割固定條10及彈簧電池連接子14固定連接在框架支撐裝置上的儲(chǔ)能電池5會(huì)在晃動(dòng)過(guò)程中不斷撞擊連接壓電裝置片9的壓力彈簧組11，這種撞擊動(dòng)作會(huì)使壓力彈簧組11產(chǎn)生一定量的形變；彈簧形變可以將彈力轉(zhuǎn)換為壓力傳遞至與壓力彈簧組11另外一段相連的壓電裝置片9(包括壓電材料)的表面，由于壓電裝置片9固定在框架支撐裝置19上，所以晃動(dòng)動(dòng)作的頻率快慢和幅度大小，在壓電裝置片9表面產(chǎn)生不同大小的壓力并對(duì)應(yīng)于不同長(zhǎng)短的時(shí)間，由此誘發(fā)壓壓電材料產(chǎn)生不同電壓和不同強(qiáng)度的壓變電流；此壓變電流是一種按照一定頻率和強(qiáng)度變化的定向電流，無(wú)法直接對(duì)儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電，所以通過(guò)內(nèi)置電壓電流整合器15將電信號(hào)處理后，使其在一定電壓和電流范圍內(nèi)輸入可以儲(chǔ)存電能的儲(chǔ)能電池5中；由此完成機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，再由電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的儲(chǔ)存過(guò)程，并最終由儲(chǔ)能電池5向移動(dòng)電子設(shè)備提供其工作所需電能。當(dāng)然，本發(fā)明便攜式電源既能通過(guò)上述方式將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并最終存儲(chǔ)，也能通過(guò)外部電源對(duì)其儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電。最終由儲(chǔ)能電池完成對(duì)外部用電器的供能。實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)電子設(shè)備在工作過(guò)程中顯示電池電壓過(guò)低時(shí)，此電源的使用者，可以通過(guò)晃動(dòng)電子設(shè)備，引發(fā)安裝有頂端防震殼4和底部防震殼6的儲(chǔ)能電池5來(lái)回撞擊與壓電裝置片9 (包括壓電材料)連接的壓力彈簧組11，彈簧的彈性形變將轉(zhuǎn)換為彈力作用。 此彈力會(huì)直接作用在鍍有保護(hù)膜的壓電裝置片9表面。晃動(dòng)的頻率和強(qiáng)度將會(huì)影響到彈簧震動(dòng)的頻率和振幅，這會(huì)影響到彈簧產(chǎn)生的彈力強(qiáng)度的大小和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，壓電材料會(huì)根據(jù)表面壓力的大小不同生產(chǎn)不同高低的電壓信號(hào)，并且會(huì)因?yàn)閴毫υ诒砻孀饔脮r(shí)間的長(zhǎng)短產(chǎn)生不同強(qiáng)度的電流信號(hào)。這些電信號(hào)會(huì)通過(guò)壓電連接導(dǎo)線8遞至電電壓電流整合器 15中，電壓電流整合器15將電信號(hào)處理后,使其在一定電壓和電流范圍內(nèi)輸入可以儲(chǔ)存電能的儲(chǔ)能電池5中；由此完成機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，再由電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的儲(chǔ)存過(guò)程，并最終由儲(chǔ)能電池向移動(dòng)電子設(shè)備提供其工作所需電能。按照?qǐng)D4所示的工作原理，本發(fā)明便攜式電源既能通過(guò)外部電源完成對(duì)內(nèi)部?jī)?chǔ)能電池的充電，也能通過(guò)自身壓電材料的機(jī)械能和電能轉(zhuǎn)換完成對(duì)自身電能的補(bǔ)充。最終通過(guò)儲(chǔ)能電池將獲得的電能釋放，完成對(duì)用電器的供能作用。其優(yōu)勢(shì)在于本發(fā)明便攜式電源不需要額外準(zhǔn)備備用電池或者電源的情況下，能夠保證自身電能的提供和補(bǔ)充，操作簡(jiǎn)單、 使用方便，具有很高的實(shí)用和商業(yè)價(jià)值。根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和指導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電源設(shè)備，其特征在于包括儲(chǔ)能電池裝置(19)、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置(20)、電壓電流整合裝置(21)和框架支撐裝置(22)，所述儲(chǔ)能電池裝置(19)固定連接在所述框架支撐裝置(22)上，所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置(20)與所述框架支撐裝置(21)連接且位于所述儲(chǔ)能電池裝置(19)的上方和/或下方，所述電壓電流整合裝置(21)分別與所述儲(chǔ)能電池裝置(19)、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置(20)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)能電池裝置(19)包括儲(chǔ)能電池(5)、位于所述儲(chǔ)能電池(5)頂部的頂端防震殼(4)和位于所述儲(chǔ)能電池(5)底部的底端防震殼(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)能電池(5)為鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰離子電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置(20) 包括壓力彈簧組(11)和固定在所述框架支撐裝置(22)上的壓電裝置片(9)，所述壓電裝置片(9)通過(guò)彈簧底座連接子(2)與所述壓力彈簧組(11)連接，所述壓電裝置片(9)通過(guò)壓電連接導(dǎo)線(8)和所述電壓電流整合裝置(15)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述壓電裝置片(9)表面鍍有金屬保護(hù)層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述框架支撐裝置包括端部封板(I)和用于支撐所述電壓電流整合裝置(21)的側(cè)部封板(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述儲(chǔ)能電池(5)通過(guò)左右分割固定條(10)和彈簧電池連接子(14)固定連接在所述框架支撐裝置(22)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述電壓電流整合裝置(21) 為電壓電流整合器(15)，且所述電壓電流整合器(15)通過(guò)整合器與電池連接導(dǎo)線(13)與所述儲(chǔ)能電池(5)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于電壓電流整合器(15)為四個(gè)，電壓電流整合器(15)之間通過(guò)整合器連接導(dǎo)線(12)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式電源設(shè)備，其特征在于所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置(20) 分別設(shè)置在所述儲(chǔ)能電池裝置(19)的上方和下方。
全文摘要
本發(fā)明屬于電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式電源設(shè)備，包括儲(chǔ)能電池裝置、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置、電壓電流整合裝置和框架支撐裝置，所述儲(chǔ)能電池裝置固定連接在所述框架支撐裝置上，所述壓力電能轉(zhuǎn)換裝置與所述框架支撐裝置連接且位于所述儲(chǔ)能電池裝置的上方和/或下方，所述電壓電流整合裝置分別與所述儲(chǔ)能電池裝置、壓力電能轉(zhuǎn)換裝置電連接。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在缺乏外電源補(bǔ)充電能的情況下，通過(guò)晃動(dòng)等機(jī)械動(dòng)作，使壓電材料將機(jī)械能直接轉(zhuǎn)換為電能，并經(jīng)過(guò)電壓電流整合裝置將電能整合后存儲(chǔ)至電池中將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能。在不需要準(zhǔn)備備用電池或者電源的情況下，即能簡(jiǎn)單完成對(duì)電源電能的補(bǔ)充，使電子設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間保持正常工作。
文檔編號(hào)H02J7/32GK102611153SQ20121004404
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者嚴(yán)宏偉, 劉凱, 周鐵剛 申請(qǐng)人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司