本發(fā)明涉及一種拉線式手機應(yīng)急充電器。

背景技術(shù)：

隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，手機已成為人們的生活必需品；而且，為了滿足消費者的需求，如今的手機越來越薄，功能卻在繼續(xù)多樣化，這些都對手機電池的容量提出了更高的要求，同時也增加了電量耗盡的可能性。為了表面遇到特別緊急因手機電量耗盡而誤事，許多手機應(yīng)急充電設(shè)備應(yīng)運而生。

目前市場上手機應(yīng)急充電器價格高低不一，性能良莠不齊。裝堿性電池的應(yīng)急充電器雖然價格低，使用方便，但使用后手機電池非正常發(fā)熱，廢舊一次性電池對環(huán)境有很大污染。手搖移動充電器雖然自發(fā)電、環(huán)保，可以隨時隨地使用，但由于變速的需要而增加了許多齒輪，體積成倍增加，攜帶有所不便。太陽能移動充電器環(huán)保、方便，但由于其體積限制了太陽能電池的面積，故能量收集效率低，在無光照的情況下無法使用。

環(huán)保節(jié)能和可持續(xù)是未來手機應(yīng)急充電器發(fā)展的大勢所趨，自發(fā)電式手機應(yīng)急充電器將成為該產(chǎn)品的主流。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種拉線式手機應(yīng)急充電器，它由永磁發(fā)電機、拉線輪帽、拉線輪、拉線、拉環(huán)和三相橋式整流模塊等部件組成。永磁發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是一個固定在轉(zhuǎn)軸上的永久磁鐵，定子包括嵌入鐵心槽內(nèi)的三個兩兩夾角為120°的線圈。永磁發(fā)電機軸連接拉線輪，拉線輪上固連一根拉線，拉線的另一端與拉環(huán)連接。當手機需要應(yīng)急充電時，用手指勾住拉環(huán)用力拉動拉線，此時永磁發(fā)電機的軸急速旋轉(zhuǎn)，三個線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當纏繞在拉線輪上的拉線將盡時放松拉線，永磁發(fā)電機的轉(zhuǎn)子在慣性作用下仍舊按原來的方向轉(zhuǎn)動，當纏繞在拉線輪上的拉線全部被拉完后，拉線又從相反的方向纏繞在拉線輪上。三個線圈產(chǎn)生的交流電經(jīng)三相橋式整流模塊的整流變?yōu)閱蜗嘀绷麟姵淙胧謾C電池內(nèi)。繼續(xù)重復(fù)使拉環(huán)一拉一放的動作，就可以達到手機應(yīng)急充電的目的。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.采用拉線式方法驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，無齒輪機構(gòu)，因此有效地減小了應(yīng)急充電器的體積，使之便于攜帶；

2.采用三相橋式整流將發(fā)電機定子線圈的三相交流電整成單相直流電，不僅電壓的最大值增加到原交流電壓幅值的倍，電壓與其最大和最小的平均值的相對誤差不超過7.178％，因而得到了平穩(wěn)的手機充電電壓。

附圖說明

圖1是拉線式手機應(yīng)急充電器示意圖；圖2是永磁發(fā)電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及線圈分布圖；圖3是三相橋式整流模塊線路圖，圖4是幅值為1時充電電壓的波形圖

標號說明：

1永磁發(fā)電機，2拉線輪帽，3拉線輪，4拉線口，5拉線，6拉環(huán)，7三相橋式整流模塊，8充電線，9發(fā)電機定子線圈1橫截面，10發(fā)電機定子線圈2橫截面，11發(fā)電機定子線圈3橫截面，12永久磁鐵，13發(fā)電機定子線圈1，14發(fā)電機定子線圈2，15發(fā)電機定子線圈3，16充電線正極，17充電線負極

具體實施方式

如圖1所示，拉線式手機應(yīng)急充電器由永磁發(fā)電機(1)、拉線輪帽(2)，拉線輪(3)，拉線(5)，拉環(huán)(6)，三相橋式整流模塊(7)和充電線(8)等部件組成。如圖1所示，永磁發(fā)電機(1)的轉(zhuǎn)子是一個固定在轉(zhuǎn)軸上的永久磁鐵，定子包括嵌入鐵心槽內(nèi)的三個兩兩夾角為120°的線圈；三線圈的末端連在一起，首端與安裝在永磁發(fā)電機(1)一端的三相橋式整流模塊(7)連接，三相橋式整流模塊(7)上帶有充電線(8)，充電線(8)與可插入手機充電口的插頭連接。永磁發(fā)電機(1)的另一端安裝帶有拉線口(4)的拉線輪帽(2)，其內(nèi)部為固定在永磁發(fā)電機(1)軸上的拉線輪(3)，拉線輪(3)上固連一根拉線(5)，拉線(5)的另一端與拉環(huán)(6)連接。拔下拉線輪帽(2)，拉線(5)可纏繞在拉線輪(3)上；再蓋上拉線輪帽(2)，拉環(huán)(6)可套在拉線輪帽(2)上。

當手機需要應(yīng)急充電時，從拉線輪帽(2)上摘下拉環(huán)(6)，用手指勾住拉環(huán)(6)使勁拉動拉線(5)，此時永磁發(fā)電機(1)的軸急速旋轉(zhuǎn)，三個線圈切割磁力線發(fā)電；當纏繞在拉線輪(3)上的拉線(5)將盡時放松拉線(5)，永磁發(fā)電機(1)的轉(zhuǎn)子在慣性作用下仍舊按原來的方向轉(zhuǎn)動，當纏繞拉線輪(3)上的拉線(5)全部被拉完后，拉線(5)又從相反的方向纏繞在拉線輪(3)上。重復(fù)使拉環(huán)(6)一拉一放的動作，三個線圈持續(xù)產(chǎn)生交流電。經(jīng)三相橋式整流模塊整流后通過充電線(8)充入手機電池內(nèi)。

上述過程中，以b(牛/(安培·米))表示單匝線圈磁感應(yīng)強度，l(米)表示線圈沿轉(zhuǎn)軸方向的長度，v(米/秒)表示拉線(5)的拉伸速度，n表示三個線圈的匝數(shù)，a＝nblv。考慮到三個線圈電壓的相位相差因此三個線圈的電壓u1、u2和u3(伏特)依次可表示為

u1＝asinx

三相橋式整流的輸出電壓

u＝max(u1，u2，u3)-min(u1，u2，u3)

考慮到三個電壓函數(shù)的周期均為2π，因此為確定u只需考慮x∈[0，2π]的情形。由于max(u1，u2，u3)和min(u1，u2，u3)在兩個電壓函數(shù)之間的切換出現(xiàn)在它們的交點處，有必要先求出u1，u2，u3在相位空間的所有交點。對u1和u2

因此在u1和u2的交點處其中k為整數(shù)，即由于于是

對u1和u3，由于

因此在u1和u3的交點處其中k為整數(shù)，即于是

對u2和u3，由于

因此在u1和u3的交點處其中k為任意整數(shù)，即于是

上述這些交點將劃分為和等7個區(qū)間.

在區(qū)間內(nèi)u2≤u1≤u3，因此

在區(qū)間內(nèi)u2≤u3≤u1，因此

在區(qū)間內(nèi)u3≤u2≤u1，因此

在區(qū)間內(nèi)u3≤u1≤u2，因此

在區(qū)間內(nèi)u1≤u3≤u2，因此

在區(qū)間內(nèi)u1≤u2≤u3，因此

在區(qū)間內(nèi)u2≤u1≤u3，因此

于是

由上式可得知u是偶函數(shù)，因此u是以為周期的函數(shù)，其最大值為最小值為取二者的平均值作為充電器的輸出電壓，則充電電壓的相對誤差為

如圖4所示，可見三相橋式整流輸出的充電電壓十分平穩(wěn)。

若手機需要的充電電壓v，則

1.616nblv＝v。