[发明专利]采煤机用手动充电装置及方法

权利要求书

1.一种采煤机用手动充电装置，其特征在于，所述充电装置包括：圆柱外壳、两个外壳端盖、两个转轴端盖、对称布置的滚动轴承、卷簧、拉绳、转轴、电路板、储能器、永磁铁；

所述外壳内、转轴的两端分别设有转轴端盖，同时两个外壳端盖设置于外壳的两端，用以定位两个滚动轴承；其中一个转轴端盖的中心开有一个孔并设有USB接口，USB接口通过该孔的导线与内部的储能器连接，相应地，对应位置的外壳端盖设有外端盖口，同时，该转轴端盖还设有电路板，电路板包括整流电路、滤波电路和闪光灯电路，起到整流滤波和指示的作用；

所述圆柱外壳内部为阶梯结构，永磁体布置在外壳的内部，提供磁场；转轴的两端固定着转轴端盖，用以定位电路板；

所述转轴的中间布置着储能器，储能器为三块锂离子电池；转轴的外侧对称设有六个外凸结构，三相绕组线圈缠绕其上，转轴转动时切割磁感线产生三相交流电，绕组的形式为星型结构，使得线电流等于相电流，不至于电流过大；

与转轴相配合的扇形轴上由内到外对称的开有两个小孔，方便绕组线圈引线接入转轴内部连接到电路板上；转轴的外部、滚动轴承的内侧装有卷簧，使得转轴自动回转，并且继续发电；拉绳缠绕在转轴的中央，并通过外壳延伸到外部；

在手拉拉绳时，拉绳能带动转轴转动，转轴上线圈旋转的同时在做切割磁感线的运动，此时线圈产生三相交流电，产生的三相交流电经过导线接通到电路板上，进行滤波和整流，经过处理后的电流再存储到储能器的锂离子电池中；当放松拉绳时，通过卷簧回转时，绕组线圈继续切割磁感线，产生电流；在不断的手拉以及放松拉绳的过程中，锂离子电池不停地储存电量。

2.一种采煤机用手动充电装置，其特征在于，所述充电装置包括：外壳、外壳端盖、转轴端盖、滚动轴承、卷簧、拉绳、转轴、电路板、储能器、永磁铁；

所述外壳内、转轴的两端分别设有转轴端盖，同时两个外壳端盖设置于外壳的两端，用以定位两个滚动轴承；

所述电路板、储能器设置于外壳内，电路板连接储能器，电路板包括整流电路、滤波电路，整流电路、滤波电路、储能器依次连接；

所述永磁体布置在外壳的内部，提供磁场；所述拉绳连接转轴，转轴的外部、滚动轴承的内侧装有卷簧。

3.根据权利要求2所述的采煤机用手动充电装置，其特征在于：

所述转轴的中间布置着储能器，储能器为三块锂离子电池；转轴的外侧对称设有六个外凸结构，三相绕组线圈缠绕其上，转轴转动时切割磁感线产生三相交流电，绕组的形式为星型结构，使得线电流等于相电流，不至于电流过大。

4.根据权利要求2所述的采煤机用手动充电装置，其特征在于：

与转轴相配合的扇形轴上由内到外对称的开有两个小孔，方便绕组线圈引线接入转轴内部连接到电路板上；转轴的外部、滚动轴承的内侧装有卷簧，使得转轴自动回转，并且继续发电；拉绳缠绕在转轴的中央，并通过外壳延伸到外部。

5.根据权利要求2所述的采煤机用手动充电装置，其特征在于：

在手拉拉绳时，拉绳能带动转轴转动，转轴上线圈旋转的同时在做切割磁感线的运动，此时线圈产生三相交流电，产生的三相交流电经过导线接通到电路板上，进行滤波和整流，经过处理后的电流再存储到储能器的锂离子电池中；当放松拉绳时，通过卷簧回转时，绕组线圈继续切割磁感线，产生电流；在不断的手拉以及放松拉绳的过程中，锂离子电池不停地储存电量。

6.根据权利要求2所述的采煤机用手动充电装置，其特征在于：

所述电路板还包括闪光灯电路，用以通过闪光灯来识别大概的充电量大小，以便对是否应该进行下次拉伸做出指示。

7.一种利用权利要求1至6之一所述采煤机用手动充电装置的充电方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

手拉拉绳，拉绳能带动转轴转动；

转轴上线圈旋转的同时在做切割磁感线的运动，此时线圈产生三相交流电；

产生的三相交流电经过导线接通到电路板上，进行滤波和整流，经过处理后的电流再存储到储能器的锂离子电池中；

当放松拉绳时，通过卷簧回转，绕组线圈继续切割磁感线，产生电流；在不断的手拉以及放松拉绳的过程中，储能器不停地储存电量。

8.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于：

转轴上每个绕组线圈产生的电动势为Em＝n*s*w*B,其中：n为绕组线圈圈数，s为绕组线圈面积，B为永磁铁磁感应强度，w为当手动拉绳之后，转轴转动的角速度；

设R为电路上电阻，那么每个绕组转一圈产生的电流为I＝Em/R，那么每个绕组线圈在转轴转动一圈时产生的功率P＝Em*I，则六个绕组在转轴转动一圈时产生的功率Pm＝6*P，当设定电路电量转化效率设置为J，那么转动一段时间之后，产生的电量Q＝J*t*Pm，其中t为转动的时间。