专利名称：自行车直流发电装置的制作方法
技术领域：
自行车直流发电装置
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车直流发电装置，特别是涉及一种利用无刷直 流马达作为发电元件而产生电力，并透过一电源转换的电路将产生的电力转换 为 一直流电以供应小型电子元件与自行车照明的自行车直流发电装置。
背景技术：
一般自行车发电装置是安装于自行车上，将车轮转动所产生的机械动能 转换产生电能，以此电能作为自行车上照明灯具的工作电源。
图1所示为一种安装于自行车的一车轮80轮轴801上的发电装置，该发电 装置包含一具有一中空轴孔82的外盖81、一安装于外盖81中并可随所述自行车 车轮80转动的转盘83、 一固定套设于该转盘83上的环形磁铁84、 二固定于外盖 81内的铁爪座85，与一夹设于所述铁爪座85间的线圈86。当自行车转动时，将 带动转盘83及环形磁铁84产生旋转动作，所述铁爪座85及所夹设的线圈86是固 定于外盖81内而维持不动，因此，转盘83转动时，环形磁铁84相对于线圈86 转动而在线圈86上感应产生电动势。
但是，所述自行车发电装置在组装方面相当不便，由于发电装置是套设 在轮轴801上，且必须设于自行车的一叉杆802内侧并以一螺帽803锁迫固定， 因此该发电装置只能应用于特定构造的自行车，如果轮轴801的长度不足以安 装发电装置时，必须整根抽换，因此难以广泛适用在各种款式的车辆上。而且 所述发电装置的发电效率相当有限，由于发电装置是直接套设于自行车的轮轴 801上，该转盘83及环形磁铁84相对转动的次数是等同于车轮80的转动圈数， 因此使用者必须花费较多力气踩踏自行车才能产生足够所需的电力。
又所述自行车发电装置所产生的电力是属于交流电，需要透过该线圈86 中的导线传递至外部并经电力转换及调整准位后，才能提供给警示灯或照明灯等元件应用。也就是说，在同一自行车体上必须同时安装有发电装置及另一电 力转换的设备，不只设置成本高，且组装、接线方面也变得更为复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可有效提高发电效率，且整合发电、电 力转换功能以易于安装于自行车上的自行车直流发电装置。
本实用新型自行车直流发电装置的特征在于自行车直流发电装置包含 : 一外壳，及组装于该外壳内的一转盘、 一定子单元、 一整流电路板与一底座
该外壳具有一中空本体，及一位于该本体底部的开口。该转盘设于该外 壳内部而相对外壳转动，该转盘具有一圆形片体、 一由片体周缘弯折而成的侧 壁、 一固设该侧壁的内周面的环形磁铁，及一设于该片体表面且延伸凸出所述 外壳外的轴心。
该定子单元设置于所述外壳内部，该定子单元具有多个线圈，且各线圈 环绕于所述环形磁铁内侧。该整流电路板设于所述外壳内部并与所述定子单元 电连接，且将定子单元产生的电力转换为一直流电压。
该底座固设于所述外壳的开口，该底座的底面具有至少一与所述整流电 路板电连接的供电插头。
本实用新型的有益效果在于将发电的元件及电力转换的元件共同设置 于外壳内，且借由整体构造的设计使本实用新型发电装置易于组装于任何一种 型式的自行车上，不只可有效提高发电效率，也可降低发电装置装配在自行车 上时的作业复杂程度。
图l是一般自行车发电装置的剖视图2本实用新型自行车直流发电装置的较佳实施例的一立体分解图； 图3是该较佳实施例的一组合剖视图； 图4是该较佳实施例的一定子单元的俯视4图5是该较佳实施例的 一 电源转换的电路图6是该较佳实施例的直流输出电压的波形图； 图7是该较佳实施例连接的自行车前、后灯的电路示意图； 图8是该较佳实施例的连接电子装置一外部蓄电池的电路示意图；及 图9是该较佳实施例安装于自行车上的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明-
参阅图2、图3与图4，本实用新型直流发电装置包含一外壳IO，及组装于 外壳10内的一转盘20、 一定子单元30、 一整流电路板40与一底座50。
该外壳10具有一中空圆筒状的本体15，及一自本体15顶缘一体成型地向 上延伸的中空套管ll，该套管11的外径是小于本体15外径，该本体15底部具有 一开口，于套管11末端具有一滚子12。
该转盘20设于所述外壳10内部，且该转盘20具有一圆形片体、 一由片体 周缘向下弯折的环状侧壁21、 一固设于该侧壁21内周面的环形磁铁22，及一设 于转盘20顶面的轴心23。当转盘20容置于外壳10内部时，轴心23是延伸出该套 管ll顶端外部，并进一步贯穿所述滚子12后，以螺帽13配合一滑环14将滚子12 螺固于轴心23的顶端，且滚子12是与转盘20—体转动。
该定子单元30受转盘20所罩覆，该定子单元30具有有一固定座31与多个 圆状排列于该固定座31上的线圈32。本实施例中采用可提供三相电力的线圈32 并自线圈32中延伸出三条导线33。
该整流电路板40设置于所述定子单元30的下方，整流电路板40上设有多 个电子零件以构成一电源转换的电路，提供电力转换、整流、输出等功能。参 阅图4与图5，其中图5所示为该整流电路板40上的电源转换的电路图，该整流 电路板40上具有 一三相全波整流电路41、多个输出电容42,及二条输出电源 的导线43,三相全波整流电路41是以六颗二极管所构成，每两颗二极管是串接 为一组，每组二极管的串接节点为一输入端411，因此该三相全波整流电路41 的三个输入端411电连接定子单元30的三条导线33，以电连接当中不同的线圈
532。
该底座50可供所述定子单元30及整流电路板40—并螺固结合，并封合于 该外壳10的下方开口处，使定子单元30及整流电路板40牢固设置于外壳10内， 于该底座50的底面具有二供电插头51,该供电插头51透过导线43与所述整流电 路板40电连接，其型态可为供电插座、万用串列汇流排母座或接头(简称USB 埠)、插头式连接器等，供电插头51的型式可依应用方式而选择适合规格的连 接器，以分别连接不同型态的负载，图2、 3所示的供电插头51是由两个并排的 万用串列汇流排母座构成。
借此，该转盘20与滚子12—体转动时，带动环形磁铁22相对于定子单元 30转动，并于线圈32上感应产生交流电压，上述交流电压经过整流电路板40 转换成为直流电压，并经所述输出电容42滤波后输出。图6所示的电压波形为 经过整流、滤波后的直流电压波形，图中的虚线是原交流三相弦波，经过转换 后成为实线所示的稳定直流电压。
参阅图3、图5与图7，该整流电路板40输出直流电压至底座50上的供电插 头51。且供电插头51所连接的负载为自行车上的前灯61、后灯62,并分别透过 设于前灯61、后灯62回路上的一前灯开关63及一后灯开关64控制其点亮或关闭 。请参考图3与图8，该供电插头51也可连接于手机其它小型电子装置的一蓄电 池70，以对此类电子装置进行充电作业。
参阅图2、图3与图9，本实用新型实际安装于自行车上时，直流发电装置 是固接于自行车的架体上，而其滚子12是与车轮之胎面直接接触，当使用者骑 乘自行车时，随着车轮转动，将一并带动滚子12旋转，由于滚子12是与转盘20 的轴心23—体旋转，因此转盘20内的环形磁铁22是相对于所述定子单元30作旋 转运动，从而使定子单元30产生感应电压，再透过该整流电路板40进行转换作 业而输出一稳定的直流电压。其中，本实用新型安装于自行车架体上的组装方 式与组装连结零件是一般自行车常用的组装零件，非本实用新型的特征，以下 就不再多做说明。
利用所述方式，本实用新型具有以下优点
1.当车轮转动一圈时，所述滚子12与环形磁铁22已具有多圈的转动动作，因此得以提供较高的发电效率。
2. 于自行车上的安装作业也是相当简便，能适用于各种款的车辆，不须 考量自行车的轮轴长度。
3. 由于发电装置将环形磁铁22作为转子，以线圈32作为定子，因此，可
以利用较轻微的力量施于踏板上便能轻松驱动转子旋转,对使用者而言能减轻 其体力负担。
4. 发电元件及电力转换元件均设置于同一外壳IO，整体构成单一装置， 可降低安装的复杂度并降低成本。
综观上述，本实用新型自行车直流发电装置将发电的元件及电力转换的 元件共同设置于外壳10内，且借由整体构造的设计使本实用新型发电装置易于 组装在任何一种型式的自行车上，不只可有效提高发电效率，也可降低发电装 置装配在自行车上时的作业复杂程度，所以的确非常实用与进步。
权利要求1. 一种自行车直流发电装置，其特征在于自行车直流发电装置包含一个外壳，具有一个中空本体，及一个位于该本体底部的开口；一个转盘，设于该外壳内部而相对外壳转动，该转盘具有一个圆形片体、一个由片体周缘弯折而成的侧壁、一个固设该侧壁的内周面的环形磁铁，及一个设于该片体表面并延伸凸出所述外壳外的轴心；一个定子单元，设置于所述外壳内部，该定子单元具有多个线圈，且各线圈环绕于所述环形磁铁内侧；一块整流电路板，设于所述外壳内部并与所述定子单元电连接；一个底座，固设于所述外壳的开口，该底座的底面具有至少一个与所述整流电路板电连接的供电插头。
2. 如权利要求l所述的自行车直流发电装置，其特征在于该外壳的本体呈中空圆柱状，于本体顶面具有一个供所述轴心穿设的套管，该套管末 端具有一个与轴心顶端结合的滚子。
3. 如权利要求2所述的自行车直流发电装置，其特征在于该定子单元及 整流电路板螺接固定于所述底座上。
4. 如权利要求3所述的自行车直流发电装置，其特征在于该定子单元具 有一个设置所述线圈的固定座。
5. 如权利要求l所述的自行车直流发电装置，其特征在于该整流电路板 具有一个三相全波整流电路，电连接所述线圈，该三相全波整流电路具 有两输出直流电压的输出端；多个输出电容，并联于该三相全波整流电路的输出端间。
6. 如权利要求5所述的自行车直流发电装置，其特征在于该三相全波整 流电路具有六颗二极管，每两二极管串接为一组，每组二极管的串接节 点为一个输入端。
7. 如权利要求6所述的自行车直流发电装置，其特征在于所述供电插头 电连接至三相全波整流电路的所述输出端。
专利摘要一种自行车直流发电装置，是于一中空外壳内设置一转盘、一定子单元、一整流电路板及一底座，该定子单元具有多个线圈且与整流电路板一并结合设于该底座上，其中，所述转盘具有一环形磁铁并环设于该线圈外围，该转盘另一面设置有一延伸出外壳的轴心，当轴心被自行车轮胎带动旋转时，令该环形磁铁相对于所述定子单元旋转进而感应产生电力，该整流电路板将感应产生的电力转换为一直流电，并透过一设于该底座的供电插头提供予负载。本实用新型发电装置易于组装于任何一种型式的自行车上，不只可有效提高发电效率，也可降低发电装置装配在自行车上时的作业复杂程度。
文档编号B62J6/00GK201272436SQ200820130089
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月23日 优先权日2008年9月23日
发明者林敬智 申请人:林敬智