專利名稱：一種基于動、勢能轉換電能的發(fā)電地板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種把人體平時運動中所產生的動能和勢能，通過彈性物質帶動線圈來切割磁感線的方式轉化為電能并儲存起來的發(fā)電地板。
背景技術：
近年來，隨著低碳環(huán)保理念的深入人心，許多國家先后加大力度采用了一些可再生的發(fā)電系統(tǒng)例如太陽能發(fā)電技術日趨完善，風力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電也日益普及。然而對于以上三種發(fā)電方式而言，太陽能雖然號稱無污染發(fā)電，但它的太陽能硅片制作行業(yè)卻是高污染行業(yè)。而且，現(xiàn)階段太陽能發(fā)電存在占地面積廣，發(fā)電率也相對低下的問題；風力發(fā)電和水力發(fā)電受周邊環(huán)境因素制約，風力發(fā)電減緩了風力，破壞了大氣環(huán)流，不利于地面溫度降低和水分的補給；水力發(fā)電更是破壞周邊植被的元兇；核能發(fā)電技術含量較高，但操作比較困難。如此而言，似乎沒有一款發(fā)電系統(tǒng)是真正綠色環(huán)保并且可以長時間使用的。目前發(fā)現(xiàn)通過人體走動、等上下運動在一種特殊的復合型材料上并利用液壓傳動水輪發(fā)電的方式對地板進行壓力發(fā)電，但因為其電能小，材質以及系統(tǒng)疲勞程度的問題影響其發(fā)電和安裝，本實用新型提供一種，無污染，高效能轉化，體積小，安裝方便的踩踏式壓力發(fā)電地板?，F(xiàn)階段，英國、日本已開發(fā)出基于不同工作原理的試驗樣機。由于我國人口眾多，一般一個大型商場及地鐵站日人流量均在幾萬人，如果“發(fā)電地板”發(fā)電效率能達到預期目標，就有希望投入實際運用。這些“發(fā)電地板”有望為人流量大的百貨公司、地鐵車站等場合設備提供電力，達到低碳環(huán)保發(fā)電的目的。隨著低碳、環(huán)保意識的深入人心，該產品的開發(fā)生產將有著廣闊的市場前景。
發(fā)明內容本實用新型主要解決問題是提供一種可以有效地將人體運動中浪費掉的動、勢能轉化為電能并且儲存起來的方法本實用新型解決上訴技術問題所采用的技術方案為利用人們行走時作用于地面的壓力，由于人踩踏的原因導致面板下移，同時帶動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，切割磁感線后產生電流，同時擠壓彈性材料，發(fā)生形變。當人群離開踩踏面板后，由于彈性材料恢復的原因，導致面板上面的永久磁鐵和電感線圈相互分開，再次切割磁感線，同時又一次產生電流。電流首先通過整流蓄能電路，接著連接電能幅值變換裝置將儲能電路來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生的電保存下來。同一塊地板中可以放置一個或者多個線圈式磁力發(fā)電機。一個蓄電池也可以通過電路連接一個或者多個發(fā)電地板形成一套可以實用的發(fā)電設備。該壓力發(fā)電地板內置線圈式磁力發(fā)電機、彈性材料、橋式整流電路、電能幅值變換電路，儲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，克服地域以及地點的安裝限制，隨著人流量的密集而產生強大的發(fā)電能力，充分利用人類本身的重力勢能和動能產生的電能，達到開發(fā)“綠色可再生能源”的目標，用達到以節(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)電裝置動圈式總體剖面示意圖。圖2為壓力發(fā)電地板中單個發(fā)電裝置的平面圖。圖3為動能發(fā)電電路示意圖。圖4為發(fā)電地板總體平面圖(9個發(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發(fā)電裝置的剖面圖。圖中序號說明(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)、(4)定位軸、(5)外殼、(6)線圈、(7)空隙部分、(8)第一層導電線圈 (9)絕緣材料層(10)第二層導電線圈(11)單個發(fā)電裝置(12)壓力發(fā)電器總結構(13)地板機座總結構圖中代號說明(a)感應線圈電路 (b)橋式整流電路 (C)電能幅值變換電路 (d)蓄電裝置具體實施
以下結合附圖實施對于本實用新型做進一步的詳細描述。一種基于動、勢能轉換電能的發(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，火車站臺，汽車站臺，學校過道，商場，超市，舞廳等人流密度相對高的地方，可以收集人們行走時對于地面的壓力而產生的動、勢能變化所發(fā)出的電量，通過蓄電裝置加以積累，以供使用。當人們踩到圖1中踩踏面板⑴時，由于重力做功的原因導致面板下移，同時帶動連接在面板上面的永久磁鐵( 和電感線圈(6)相互靠攏，切割磁感線后產生電流，同時擠壓彈性材料(3)，發(fā)生形變。當人群離開踩踏面板(1)后，由于彈性材料(3)恢復的原因，導致面板上面的永久磁鐵(2)和電感線圈(6)相互分開，再次切割磁感線，同時又一次產生電流。該系統(tǒng)通過一次擠壓后產生的兩次電流都通過圖3的整流蓄能電路，將電能累積在蓄電池中，每個蓄電池可以連接多個發(fā)電地板，已達到整體系統(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，定位軸(4)會陷入外殼(5)的定位孔內，當壓力消失地板回復以后，定位軸(4)會從位于外殼(5)上的定位孔中離開，并恢復到原始狀態(tài)，這樣通過定位軸的可以保證發(fā)電地板頂部與底部不發(fā)生平移，從而保護內部系統(tǒng)的穩(wěn)定。
權利要求1.一種基于動、勢能轉換電能的壓力發(fā)電地板，其特征在于該壓力發(fā)電地板內置線圈式磁力發(fā)電機、彈性材料、橋式整流電路、電能幅值變換電路，儲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。
2.按權利要求1所訴的一種基于動、勢能轉換電能的壓力發(fā)電地板，可以有一個或者多個線圈式磁力發(fā)電機。
3.按權利要求1所訴的一種基于動、勢能轉換電能的壓力發(fā)電地板，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。
4.按權利要求1所訴的一種基于動、勢能轉換電能的壓力發(fā)電地板，彈性材料可以是彈簧、彈性橡膠、彈性塑料或者彈性金屬片。
5.按權利要求1所訴的一種基于動、勢能轉換電能的壓力發(fā)電地板，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。
6.按權利要求1所訴的一種基于動、勢能轉換電能的壓力發(fā)電地板，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。
7.按權利要求3所訴的一種基于動、勢能轉換電能的壓力發(fā)電地板，永久磁鐵可以是柱狀或者是環(huán)狀的。
專利摘要本實用新型涉及一種把人體平時運動中所產生的動能和勢能通過彈性物質帶動線圈來切割磁感線的方式來轉化為電能，并通過整流、幅值變換電路和蓄能電路，將產生的電量儲存在蓄電裝置中。該實用新型由線圈式發(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。該實用新型所使用的發(fā)電裝置是由線圈、永磁體、彈性材料組成。
文檔編號F03G5/06GK202125047SQ20102066071
公開日2012年1月25日 申請日期2010年12月5日 優(yōu)先權日2010年12月5日
發(fā)明者任梁, 艾吉生, 陳潔 申請人:任梁