[发明专利]一种可调振幅的背包负重发电装置

权利要求书

1.一种可调振幅的背包负重发电装置，其特征在于：包括一个管状发电原型装置和一个振幅调节盒；所述的管状发电原型装置固连在背包上，该管状发电原型装置伸出的两排钢丝绳穿过背包后背的织布与背包原有的背带连接；当人体行走或跑步时，人的质心相对于地面在竖直方向上有规律地上下摆动，形成振幅；当背包中所述管状发电原型装置的钢丝绳通过背带连接在人体肩部后，钢丝绳会随着人体质心上下摆动而拉扯，从而利用人体的运动动能，并通过所述的管状发电原型装置内的发电机旋转转化为电能；所述振幅调节盒的输入端口与所述管状发电原型装置的输出端口通过导线连接，该振幅调节盒内部的可调电阻通过旋钮能够手动调节；当可调电阻增大时，电阻尼减小，所述管状发电原型装置阻碍钢丝绳运动的电阻尼力减小，从而使背包本身的振幅增大；在这种情况下，瞬时发电功率上升，人体额外消耗的生物能上升；当可调电阻减小时，电阻尼增大，所述管状发电原型装置阻碍钢丝绳运动的电阻尼力增大，从而使背包本身的振幅减小；在这种情况下，瞬时发电功率下降，人体额外消耗的生物能也随之下降；所述的管状发电原型装置通过卡扣直接连接于原装背包的U型支撑架上，能够直接拆卸还原发电背包为普通背包；所述的U型支撑架上设置有两列用于定位所述的管状发电原型装置的孔位，根据穿戴者的个体身高和需求将所述的管状发电原型装置固定在背包内部的不同高度位置，保证背包穿戴的舒适性以及针对负载重物形状大小可适配的能力；

所述的管状发电原型装置包括两组对称布置的发电装置，所述的发电装置包括用于发电的发电机、减速箱、传递轴和涡卷弹簧；所述减速箱的一端连接所述发电机的输入轴，所述减速箱的另一端连接所述传递轴的输出端，用于提高发电机转速，进而有效增加发电功率；所述传递轴被钢丝绳的一端缠绕，用于传递来自于背带拉扯产生的动力，将钢丝绳的直线运动转化为发电机可用的旋转运动；所述涡卷弹簧的内壁与所述传递轴相连，所述涡卷弹簧的外壁与发电原型装置外壳相连，用于保持钢丝绳绷紧及维持发电机反向旋转；在钢丝绳带动所述传递轴正向旋转时，所述涡卷弹簧的内壁旋转产生弹性势能；在钢丝绳被拉长后，所述涡卷弹簧释放弹性势能带动所述传递轴逆向旋转，使发电装置回到初始位置，维持整个背包负重发电装置相对于人体的周期性工作。

2.根据权利要求1所述的可调振幅的背包负重发电装置，其特征在于，所述的振幅调节盒包括内接的可调电阻、外调旋钮和整流调压电路；所述的外调旋钮上设置有电阻示数，对应输出电功率的大小，能够手动旋转调节；经过所述可调电阻的交流电流经过整流调压电路后，成为稳定输出电压的直流电流，能够直接储存到蓄电池中，为随身携带的电子设备供电。

3.根据权利要求1所述的可调振幅的背包负重发电装置，其特征在于，当人体质心向上运动时，拉扯所述的钢丝绳通过所述的传递轴和减速箱驱动所述的发电机正向运动，使所述的发电机产生电能；当人体质心向下运动时，所述的涡卷弹簧释放的弹性势能足够驱动所述的发电机反向运动，所述的发电机也产生电能。

4.根据权利要求2所述的可调振幅的背包负重发电装置，其特征在于，在正常平路直行时，调高所述可调电阻的阻值，增大电功率输出；在崎岖山路上，调低所述可调电阻的阻值，减小电功率输出，保证人体的生物能输出稳定和最小化。

5.根据权利要求1所述的可调振幅的背包负重发电装置，其特征在于，所述的涡卷弹簧能够根据负重大小和发电机型号便捷合理替换，适配振动条件。

6.根据权利要求1所述的可调振幅的背包负重发电装置，其特征在于，所述的发电原型装置外壳采用铝合金材质制作，并使用喷砂和阳极氧化工艺处理。