|
发 明 设 想
当今我们身处的世界，煤矿资源逐渐短缺，石油资源的开采量逐年上升，但探明的能源数量却没有什么明显上涨。石油作为一种形成缓慢的化石矿产，日后必将告窘，而氢等新能源作为我们未来日常生活主要能源的地位还尚未成形。简而言之，我们目前所面临的，是一个前所未有的资源问题，也是我们的祖先所从未遇到过的问题，我们没有任何既成的经验可以借鉴，必须依靠自己的智慧来解决这个问题，据此我们提出了这个充电器的设想。
 
发 明 思 路
主体思路就是利用我们生活中的摩擦起热。摩擦力在生活中随处可见，众所周知，摩擦会产生大量的热，这是造成机器、齿轮及轴承老化损伤的主要原因。这部分损耗向来被各个机械公司和汽车车主视为宿疾，而且摩擦所产生的巨大热量还白白地排放到大气中，损害了环境不说，还加剧了大气变暖的程度。当今社会，种种小型数码用品逐渐进入了我们的生活，但麻烦也随之而来了，其中比较严重的就是电力的补充问题。在各种电器用品较少的时候问题尚好调节，但当我们每个家庭的充电器都不再是一个、两个，而是五个、六个甚至突破了个位数的时候，互相之间的匹配和电源的分配都成为了棘手的问题，更不要说对于那些追求时间利用效率最大化的白领们，每天要花多少时间来安排自己寻找、使用那些堆积如山的充电器。于是我们决定把这两个问题结合起来研究，一起加以克服，制作一个不需消耗大量时间的充电器，我们利用自行车做了一个充电器。
研究这件作品的目的就是能够真正做成一个有实用价值的无源随身充电器，节约能源、节约时间。
发 明 原 理
现在骑自行车的人很多，就拿学生来说，他们中拥有手机、Walkman等需要充电的现代产品的不在少数，如果我们的自行车充电器能有效地实现在路上就完成充电的工作，相信他们一定会喜欢，而实用性也会比同类无源充电设备更方便、经济。
我们的设想就是在现有的手摇式充电器的基础上，设计出一种在自行车上使用的充电器。它的主要原理是利用自行车车轮的转动，在轮轴上安装一个充电器盒，用轮轴的转动带动充电器转动，把这一小部分的能量转化为电能，从而为电池充电。
经过一系列调查测算后，我们得出的结论是：车轮在正常情况下转速大于每秒0.5圈时，充电器额定转速大约为每秒２周。所以暂定车轮轴与充电器轴之间的齿轮大小为4∶1。如果需要不同的充电电压，只需多安装几个齿轮，改变该比值即可。
但当车轮转速过快时，充电器电压就会过高。对于这个问题，我们也做了研究。当车轮转得太快时，会带动两个齿轮转得很快，此时只要使轴和齿轮接触处不完全紧挨即可，由于接触处存在恒定的动摩擦因数，齿轮与轴的松紧程度改变了正压力，从而改变了带动充电器轴转动的最大静摩擦，当转速继续加快时，轴与齿轮的接触自然变为滑动摩擦，由于此滑动摩擦力恒定，就实现了充电器轴的匀速转动，从而稳定了电压。
我们还设想再加装一个发条，使车骑得快时就可以积蓄一定能量，在车减速或停下来等待时（例如等绿灯的时候）能够在一段时间内继续充电，尽量减少断续充电以保护电池。
发明应用价值
日前我们对市场中的类似产品作了调查。现已上市了一种无需电源的手摇式充电器，有很好的创意、效率也不低，一般1～2小时就能充满一块手机电池，但实用性实在不高，毕竟那样也会浪费时间，大部分商店目前都不出售此产品，我们问到的大部分商家都认为“谁会没事坐在那儿不停摇几个小时给电池充电呢”。因此我们可以认为目前同类产品尚为空缺。
通过市场调查我们还发现，同学中有很多人都在受着充电器的困扰，而我们的充电器每天只要能够持续运行1个小时左右就能大致保证一天的使用，而在我们的同学中有很大一部分每天的骑车时间高达２个小时，因此基本上不会出现时间不足的问题。如果我们的产品研制成功，成本最多在百元上下。反观现在的许多充电器，耗用大量的时间和资源，却仍旧卖出数十元近百元的高价，而且很多时候电源的问题也无法解决。因此我们认为，我们的产品如果能够成功问世并得到一定的推广，市场空缺会被弥补，销售的前景也会一片光明！
我们现在所面临的问题是基础充电器技术不足，而且实践的操作经验不足，无法做出精密的充电器核心部分，但我们相信对于任何一个对该领域略有涉足的公司或厂家来说，上述问题都是微不足道的。所以这个项目可以在极短的时间内从技术设计实现最终投产。
纵观国家近年来的环境、经济政策，可以发现可持续发展的战略方针越来越被放到了重要的位置上。可以预见的是：电力资源的逐步紧缺和环境问题的日益严峻，势必导致政府出台更加严格的环境、资源政策，并对能够保护环境、节约资源的项目加以扶持。相信我们产品的市场优势必将得到进一步的提升。
| 
收藏本文
