專利名稱：微機械式電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微機電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種微機械式電池。
背景技術(shù)：
當前，化學(xué)電池以其方便而被廣泛使用，但化學(xué)電池存在著材料浪費，容易造成污染和處理麻煩等缺點。由于沒有更好的替代產(chǎn)品，化學(xué)電池始終大量的制造和生產(chǎn)。在這種情況下，研究環(huán)保型的機械式電池已成為必然。機械式電池是一種將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。目前，在將機械能轉(zhuǎn)化為電能方面，國內(nèi)還沒有相關(guān)報道，國外則有過類似的實踐。九十年代初，英國人發(fā)明了機械發(fā)電收音機，其基本原理是，將發(fā)條的機械能驅(qū)動小型發(fā)電機，提供收音機電源，從而收聽節(jié)目。差不多在同期，日本精工公司制造出利用人體動能產(chǎn)生電能的人動電能手表。在該結(jié)構(gòu)中，主要是利用了微型技術(shù)，將發(fā)電機微化在手表中，通過人體的運動驅(qū)動慣性飛輪轉(zhuǎn)動，動力元件帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)生磁力切割產(chǎn)生電流，并送到大容量的電容器中儲存，然后不斷供給指針。這些都是將機械能轉(zhuǎn)化為電能進行單一應(yīng)用的實例，顯然，這些裝置都只是應(yīng)用于其各自的單一商品中，而不能進行廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種微機械式電池。該電池可以通過機械結(jié)構(gòu)將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并將電能儲存起來，以?yīng)用于各種場合。
本發(fā)明所述一種微機械式電池，其特征是，它由外殼、原動機構(gòu)、齒輪增速機構(gòu)、微型發(fā)電機和電容器相互連接組成，其相互連接關(guān)系為，原動機構(gòu)與齒輪增速機構(gòu)相連接，齒輪增速機構(gòu)的輸出端與微型發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁鐵相連接，微型發(fā)電機的定子線圈兩端與電容器相連接，再由電容器兩端引出兩條導(dǎo)線延伸到電池外殼，成為電池的正、負極。
本發(fā)明所述一種微機械式電池工作時，由原動機構(gòu)通過傳動軸帶動第一級齒輪轉(zhuǎn)動，各級齒輪之間嚙合傳動，加速后帶動微型發(fā)電機的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，使磁場發(fā)生交替變化，起到使定子線圈切割磁力線的作用，從而在定子線圈上產(chǎn)生電流，再通過導(dǎo)線將電量送入電容器儲存起來。電容器的兩端還引出兩條導(dǎo)線延伸到電池外部，成為正、負極。當需要用電時，只需將電器與電池的正負極相連，電能存儲元件就會放電使電器工作，如果使用一段時間后，電量消耗變得不足，隨時可以通過手工驅(qū)動原動機構(gòu)的方式給該電池充電。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果1.相對于化學(xué)電池而言，本發(fā)明不會對環(huán)境造成污染，有利于環(huán)保。
2.相對于其他現(xiàn)有的將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置而言，本發(fā)明是獨立的電源，可以應(yīng)用于多種場合，用途廣泛。
3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，使用時與常規(guī)化學(xué)電池相同，無需改變現(xiàn)有電器的結(jié)構(gòu)，有利于推廣應(yīng)用。
4.本發(fā)明成本不高，而且可以反復(fù)充電使用，壽命長，如果投入大批量生產(chǎn)，將會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。


圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
如圖1所示，本發(fā)明所述一種微機械式電池由外殼1、原動機構(gòu)2、齒輪增速機構(gòu)3、微型發(fā)電機4和電容器5相互連接組成，其相互連接關(guān)系為，原動機構(gòu)2與齒輪增速機構(gòu)3相連接，齒輪增速機構(gòu)3的輸出端與微型發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子磁鐵相連接，微型發(fā)電機4的定子線圈兩端與電容器5相連接，再由電容器5兩端引出兩條導(dǎo)線延伸到電池外殼1，成為電池的正、負極。在實施例中，使用一條細繩來帶動原動機構(gòu)2——圓盤，下部固定了蝸卷彈簧。在初始狀態(tài)下，細繩將纏繞在圓盤上。當拉動細繩時，細繩帶動圓盤和傳動軸轉(zhuǎn)動，同時將蝸卷彈簧上緊。松開細繩后，蝸卷彈簧被釋放，在恢復(fù)力矩的作用下要恢復(fù)原狀，就帶動圓盤和傳動軸轉(zhuǎn)回初始狀態(tài)。在這兩個運動過程中，傳動軸轉(zhuǎn)動會帶動固定在軸上的第一級齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動與其嚙合的第二級齒輪轉(zhuǎn)動。這三級傳動機構(gòu)就構(gòu)成了整個電池的增速機構(gòu)3，機構(gòu)3帶動微型發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子在高速運轉(zhuǎn)，微型發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子固定在齒輪增速機構(gòu)3的最后一級傳動齒輪的齒輪軸上。轉(zhuǎn)子由永磁材料做成，在運轉(zhuǎn)過程其磁場的磁力線受到切割，從而產(chǎn)生變化磁場，這一變化磁場在定子線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電流。電流通過連接在線圈兩端的導(dǎo)線單向向一個電能存儲元件(電容器5)充電。當達到所需的功率后，將本發(fā)明的兩個電源輸出端的正、負極與電器連接成為通路，就可作為電池帶動電器工作。這一工作過程可以同時在充電過程中或充電結(jié)束后進行，并可重復(fù)進行。
如上所述，即可較好地實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種微機械式電池，其特征是，它由外殼、原動機構(gòu)、齒輪增速機構(gòu)、微型發(fā)電機和電容器相互連接組成，其相互連接關(guān)系為，原動機構(gòu)與齒輪增速機構(gòu)相連接，齒輪增速機構(gòu)的輸出端與微型發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁鐵相連接，微型發(fā)電機的定子線圈兩端與電容器相連接，再由電容器兩端引出兩條導(dǎo)線延伸到電池外殼，成為電池的正、負極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機械式電池，其特征是，所述原動機構(gòu)采用圓形轉(zhuǎn)盤，圓形轉(zhuǎn)盤的圓周上纏繞細繩，下部固定蝸卷彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機械式電池，其特征是，所述微型發(fā)電機的轉(zhuǎn)子固定在齒輪增速機構(gòu)的最后一級傳動齒輪的齒輪軸上。
全文摘要
本發(fā)明是一種微機械式電池，它由外殼、原動機構(gòu)、齒輪增速機構(gòu)、微型發(fā)電機、電容器相互連接組成，其相互連接關(guān)系為，原動機構(gòu)與齒輪增速機構(gòu)相連接，齒輪增速機構(gòu)的輸出端與微型發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁鐵相連接，微型發(fā)電機的定子線圈兩端與電容器相連接，電容器兩端引出兩條導(dǎo)線延伸到電池外殼，成為電池的正、負極。本發(fā)明可作為獨立電源用于不同電器，實用性強，與常規(guī)化學(xué)電池相類似，使用簡便，不會造成污染，具有重要的環(huán)保意義。
文檔編號F03G1/00GK1442942SQ0311423
公開日2003年9月17日 申請日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者黃平, 謝士國, 李潔, 陳揚枝 申請人:華南理工大學(xué)