題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 重組式發(fā)電機(jī)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 我們在外出旅游或是其他情況下，常常會遇到隨身攜帶的電子設(shè)備電池耗盡的情況，這就需要有隨身攜帶的充電設(shè)備，以備我們的電子設(shè)備電量消耗殆盡的時候有電源為其充電。市面上現(xiàn)存的便攜充電器能量利用效率低，功能單一，局限性強(qiáng)。在一些特殊的時間或是地點(diǎn)不能為我們及時解決問題。為解決一些突發(fā)狀況，同時增大充電器的利用率，使其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，我們設(shè)計了這款集風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電、手搖式機(jī)械發(fā)電的組合便攜式發(fā)電機(jī)
- 詳細(xì)介紹：
- 設(shè)計思路與目的: 我們在野外時，常常會遇到隨身攜帶的電子設(shè)備電池耗盡的情況，這就需要我們有隨身攜帶的充電設(shè)備。市面上現(xiàn)存的便攜充電器或是利用風(fēng)能或是利用太陽能或是人工發(fā)電，功能單一，局限性強(qiáng)。為解決這種突發(fā)狀況，我們設(shè)計了這款集多種綠色能源：風(fēng)能、太陽能和人體化學(xué)能（手搖式機(jī)械發(fā)電）的多功能便攜式充電器，使這三種發(fā)電形式有機(jī)的結(jié)合在一起，協(xié)同發(fā)電且互不干擾。 在不同的適用場合下，我們可以選擇不同的電能來源。對于風(fēng)力發(fā)電和手搖式機(jī)械發(fā)電部分可以相互切換，當(dāng)應(yīng)急急需用電時采用手搖臨時發(fā)電，當(dāng)發(fā)電機(jī)平時閑置時裝上扇葉進(jìn)行風(fēng)電發(fā)電，同時使用發(fā)電機(jī)將收集到的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能給蓄電池充電。對于太陽能發(fā)電部分，我們使用最大功率點(diǎn)跟蹤原理通過單片機(jī)控制模塊尋找太陽能電池板的最大功率點(diǎn)的電壓，從而獲得太陽能電池板最大的效率。同時使用鎳氫蓄電池存儲電能。這種蓄電池體積小，功率大，便攜。另外，使用逆變器將蓄電池輸出的直流小電壓轉(zhuǎn)換成220V的交流電源為筆記本電腦等大功率的設(shè)備充電。此充電器通過使用多種無污染能源而使其效率提高，適用范圍擴(kuò)大。 技術(shù)關(guān)鍵和技術(shù)指標(biāo)： (1)風(fēng)電發(fā)電風(fēng)速范圍在3~10m/s，當(dāng)風(fēng)速大時采用大傳動比（1:6），風(fēng)速小時采用小傳動比（1:2），使風(fēng)電發(fā)電功率維持在20~60瓦 (2)太陽能發(fā)電在日光充足的情況下能達(dá)到4~5瓦 (3) 該發(fā)電機(jī)的輸出電壓為5v，220v，主要給手機(jī)，mp3,相機(jī)等小型用電器充電，也可給筆記本做短時間內(nèi)供電。 (4)蓄電池采用12A.H鎘鎳堿性蓄電池組，大容量儲電在風(fēng)能和太陽能短缺時任能給小功率電器長時間供電。 創(chuàng)新點(diǎn)： (1)使用多種無污染形式的綠色能源，能夠在很多場合使用，充電器體積小，可拆卸，便攜，為人們外出旅游帶來便利。 (2)使用單片機(jī)控制提高了太陽能電池板的效率，硬件性能穩(wěn)定，利用軟件編程控制蓄電池的充電，以便符合各種能量形式，參數(shù)可設(shè)定，使用靈活。 通過近年來國家對“節(jié)能減排”和“可持續(xù)發(fā)展”觀念的倡導(dǎo)，市面上也相繼出現(xiàn)了很多便攜式的充電器。如風(fēng)能充電器，在風(fēng)力適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中就可以開發(fā)利用；還有便攜的太陽能充電器和手搖式機(jī)械能充電器，這些在相應(yīng)適合的情況下都可以使用。但他們也有自身存在的缺點(diǎn)：發(fā)電效率低，功能單一，局限性強(qiáng)，只能在特定適合的情況下使用，市場推廣差。 因而我們在前人的基礎(chǔ)上做了相應(yīng)的改進(jìn)：將太陽能發(fā)電，風(fēng)能發(fā)電以及手動發(fā)電，多種發(fā)電形式結(jié)合為一體擴(kuò)大其使用環(huán)境及其功能，同時改進(jìn)了風(fēng)力發(fā)電的結(jié)構(gòu)和使用了最大功率點(diǎn)跟蹤的設(shè)計跟蹤太陽能的最大功率的電壓值，提高了風(fēng)能和太陽能的利用率。 本作品的技術(shù)特點(diǎn)： (1)風(fēng)力發(fā)電部分采用了傳動比可變的機(jī)構(gòu)（三種傳動比），以適用于不同的風(fēng)速,使發(fā)電軸轉(zhuǎn)速在300~600r/m上下，機(jī)械發(fā)電功率維持在20~60瓦左右。 (2)太陽能部分使用模糊算法通過最大功率點(diǎn)跟蹤的設(shè)計跟蹤太陽能的最大功率的電壓值，使太陽能發(fā)電功率控制在4~5瓦，提高了風(fēng)能和太陽能的利用率。 (3) 使用單片機(jī)軟件編程控制蓄電池充電過程中過充和過放的缺點(diǎn)，更好的保護(hù)蓄電池。 參考文獻(xiàn)： [1]《ADAMS-虛擬樣機(jī)技術(shù)入門與提高》，主編：鄭建榮，機(jī)械工業(yè)出版社，2002年1月第一版 [2]《典型機(jī)械（電）產(chǎn)品構(gòu)造》，主編：鄭玉華，科學(xué)出版社，2004年7月第一版 [3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室. 《理論力學(xué)》.北京:高等教出版社 2009.7 [4]《機(jī)械原理》，主編：孫桓.北京:高等教出版社 2006.5 [5] 《AVR單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計》，主編：李長林.電子工業(yè)出版社
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計思路與目的: 我們在野外時，常常會遇到隨身攜帶的電子設(shè)備電池耗盡的情況，這就需要我們有隨身攜帶的充電設(shè)備。市面上現(xiàn)存的便攜充電器或是利用風(fēng)能或是利用太陽能或是人工發(fā)電，功能單一，局限性強(qiáng)。為解決這種突發(fā)狀況，我們設(shè)計了這款集多種綠色能源：風(fēng)能、太陽能和人體化學(xué)能的多功能便攜式充電器。 技術(shù)關(guān)鍵和技術(shù)指標(biāo)： (1)風(fēng)電發(fā)電風(fēng)速范圍在3~10m/s，當(dāng)風(fēng)速大時采用大傳動比（1:6），風(fēng)速小時采用小傳動比（1:2），使風(fēng)電發(fā)電功率維持在20~60瓦 (2)太陽能發(fā)電在日光充足的情況下能達(dá)到4~5瓦 (3) 該發(fā)電機(jī)的輸出電壓為5v，220v，主要給手機(jī)，mp3,相機(jī)等小型用電器充電，也可給筆記本做短時間內(nèi)供電。 (4)蓄電池采用12A.H鎘鎳堿性蓄電池組，大容量儲電在風(fēng)能和太陽能短缺時任能給小功率電器長時間供電。 創(chuàng)新點(diǎn)： (1)使用多種無污染形式的綠色能源，能夠在很多場合使用，充電器體積小，可拆卸，便攜，為人們外出旅游帶來便利。 (2)使用單片機(jī)控制提高了太陽能電池板的效率，硬件性能穩(wěn)定，利用軟件編程控制蓄電池的充電，以便符合各種能量形式，參數(shù)可設(shè)定，使用靈活。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 通過近年來國家對“節(jié)能減排”和“可持續(xù)發(fā)展”觀念的倡導(dǎo)，市面上也相繼出現(xiàn)了很多便攜式的充電器。如風(fēng)能充電器，在風(fēng)力適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中就可以開發(fā)利用；還有便攜的太陽能充電器和手搖式機(jī)械能充電器，這些在相應(yīng)適合的情況下都可以使用。但他們也有自身存在的缺點(diǎn)：發(fā)電效率低，功能單一，局限性強(qiáng)，只能在特定適合的情況下使用，市場推廣差。 因而我們在前人的基礎(chǔ)上做了相應(yīng)的改進(jìn)：將太陽能發(fā)電，風(fēng)能發(fā)電以及手動發(fā)電，多種發(fā)電形式結(jié)合為一體擴(kuò)大其使用環(huán)境及其功能，同時改進(jìn)了風(fēng)力發(fā)電的結(jié)構(gòu)和使用了最大功率點(diǎn)跟蹤的設(shè)計跟蹤太陽能的最大功率的電壓值，提高了風(fēng)能和太陽能的利用率。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 已經(jīng)將模型研發(fā)出來了
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)入股
作品可展示的形式
- 論文，圖片，模型，視頻等
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本作品的技術(shù)特點(diǎn)： (1)風(fēng)力發(fā)電部分采用了傳動比可變的機(jī)構(gòu)（三種傳動比），以適用于不同的風(fēng)速,使發(fā)電軸轉(zhuǎn)速在300~600r/m上下，機(jī)械發(fā)電功率維持在20~60瓦左右。 (2)太陽能部分使用模糊算法通過最大功率點(diǎn)跟蹤的設(shè)計跟蹤太陽能的最大功率的電壓值，使太陽能發(fā)電功率控制在4~5瓦，提高了風(fēng)能和太陽能的利用率。 (3) 使用單片機(jī)軟件編程控制蓄電池充電過程中過充和過放的缺點(diǎn)，更好的保護(hù)蓄電池。 使用范圍及應(yīng)用前景： 適用于人們在外出旅行時為隨身攜帶的電子設(shè)備進(jìn)行應(yīng)急充電。可以在能夠存在充足的風(fēng)能(風(fēng)速3~10m/s也就是2級到7級風(fēng))、太陽能的環(huán)境中。在特殊需要緊急充電情況下可隨時拆裝發(fā)電。適用范圍廣，可推廣性強(qiáng)?？梢酝茝V在人們使用小型電子設(shè)備應(yīng)急充電的各種場合。由于該作品用的是環(huán)保無污染的綠色能源，因而能給使用者節(jié)省電能消耗，從經(jīng)濟(jì)效益角度講也會給人們帶來益處。
同類課題研究水平概述
- 通過近年來國家對“節(jié)能減排”和“可持續(xù)發(fā)展”觀念的倡導(dǎo)，市面上也相繼出現(xiàn)了很多便攜式的充電器。主要存在以下幾種： （1）風(fēng)能充電器，在風(fēng)力適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中就可以開發(fā)利用； （2）便攜的太陽能充電器，在太陽能充足的環(huán)境中使用； （3）手搖式機(jī)械能充電器。 以上這些充電器在相應(yīng)適合的情況下都可以使用，并產(chǎn)生了相應(yīng)的客觀的效果。另外這些便攜式充電器使用的能源都是清潔能源，對環(huán)境不會造成污染。但他們也有自身存在的缺點(diǎn)：由常理可知，風(fēng)能充電器只有在風(fēng)速適當(dāng)?shù)臅r候才能發(fā)出足夠的電量存儲在蓄電池中以供使用；太陽能充電器也是在光照強(qiáng)度很大的時候才能為人們所用。由此可見現(xiàn)存的便攜充電器能量利用效率低，能量利用效率普遍都很低，功能單一，局限性強(qiáng)，只能在特定適合的情況下使用，市場推廣差。 在這些基礎(chǔ)上，我們發(fā)明設(shè)計的的便攜式重組式發(fā)電機(jī)是集風(fēng)能、太陽能和手搖式機(jī)械能于一體的多種能源相結(jié)合的發(fā)電形式，這樣在限定環(huán)境中我們總是可以找到一種存在的能源為我們所用。另外我們改進(jìn)了上述產(chǎn)品的性能，解決了產(chǎn)品適用范圍單一的問題。
