一种基于微能量利用的集成式多功能充电装置

摘要

本发明公开了一种基于微能量利用的集成式多功能充电装置，包括：底座；与底座铰接且带有发电机轴的发电机；与发电机的输出端电路连接的充电电路，充电电路的输出端带有充电接口；与底座滑动配合的变速箱，变速箱带有动力输入轴以及用于驱动所述发电机轴的变速输出轴；盘面带有叶片插孔的轮盘，轮盘带有与动力输入轴以及发电机轴形状相配合的轮盘接孔凸缘孔；与叶片插孔活动插接的叶片；绕轮盘外圆周分布的拉线，拉线一端与所述轮盘固定，另一端为自由拉伸端。本发明将风力发电、手压发电、振荡发电、拉力发电、手摇发电集成于一体，能够给微小型电子设备应急充电的同时，还附带照明等功能，外观小巧美观，便易携带。

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电装置，尤其涉及一种基于微能量利用的集成式多 功能充电装置。

背景技术

目前微小型电子设备的充电方式多为220V交流电或电脑USB 5V， 对于经常外出或者在野外工作的人，如果所处之处无电力供给设施，时常 会因备用电池电量不足而影响正常工作和生活。因此有必要设计一种不受 环境限制、可随时随地充电且易携带的“应急”充电器。

同时，人在生活过程中，往往会处于不同的状态，比如运动、走路、 等车、休息、睡觉等；所处环境往往也会经常变换，如风大、风小、阳光 明媚、阴天等；人的心情也会变化，如高兴、痛苦等。但经常被忽略的是， 不同的环境、不同的状态、不同的心情下，往往伴随着各式各样的蓄积能 量的机会：阳光明媚的时候可以搜集太阳能，风大的时候可以搜集风能， 运动或走路的时候可以搜集振动能，闲着或无聊的时候（比如在火车上） 可以进行拉力、握力、手摇发电，若这些能量都有有效地被利用起来，总 量是很可观的，也就能够为身边的微小型电子设备提供更多的能量，但市 面上还没有可以变换使用手摇、手拉、手压、风力、振荡等发电方式的装 置。

同时，一些人力发电方式，如手摇、手拉、手压，虽然运作时间达到 一定的程度后，可以为电子设备充电，但若情况紧急，发电装置也没有剩 余电能的时候，不能马上提供维持电子设备长时间工作的电能，而且边发 电边充电边使用电子设备操作麻烦，不够可靠，但其单位时间发电量较大。 相反，有些非人力发电方式在适合的场合便可自动发电，如只要将风力发 电方式置于风大的环境中即可自动发电，在人走路、运动等有振动的场合 振荡发电即可运作，所产生的电能即可蓄积起来备用，但这类发电方式单 位时间发电量往往没有人力发电多。所以，将人力和非人力发电方式结合 起来，既能弥补人力发电在紧急情况下操作繁琐、可靠性差的缺点，又能 弥补非人力单位时间电能产生量小的缺点，同时发电方式多样化不显单一 和枯燥，能够提高发电装置使用率。

经调查发现，目前已有用干电池给手机电池充电的充电器，还有一些 便携式充电器，如现有发明专利“一种太阳能电池手机充电器”（申请号： 200710306811.4），特点是太阳能电池给锂离子电池充电，锂离子电池为手 机充电电路提供电源；手摇充电器（申请号：201020698981.9）；风力发电 充电器（申请号：201120004893.9），虽然此类充电器便携易带，但由于只 利用了单一的发电方式，所以只能在特殊场合使用，如手摇充电器只能利 用手摇等方式，风力发电充电器在无风或者风速达不到设计要求的时候就 不能充分使用，太阳能充电器在没有太阳的时间段使用亦有限。

而人一天中往往会出现在不同的环境中，所以如果能够把不同环境下 使用的发电方式集合在一起，就能最大限度的收集能量；另外，只使用一 种发电方式有时过于乏味，若有不同方式可供选择，可以增强趣味性，使 用率也会提高。但是便携充电装置应同时具有“便携易带，操作简单”的特 点，所以材料、形状、大小、易操作等都需考虑，随便地将各种方式集成 在一起往往适得其反。已有发明专利（申请号为200710118522.1）“一种 手电筒式手动和太阳能的手机充电器”将两种发电方式集合在一起，但走 路、运动等产生的振动能、风能等不能利用，而且遇到阴天就只能使用手 动发电一种方式，此时若手摇发电使用过程中出现故障则没有其他可替代 方式。

发明内容

本发明提供了一种将手摇发电、手压发电、手拉发电、风力发电、振 荡发电集成在一起，不同场合5种发电方式可以变换使用的集成式多功能 充电装置。

一种基于微能量利用的集成式多功能充电装置，包括：

底座；

与所述底座铰接且带有发电机轴的发电机；

与所述发电机的输出端电路连接的充电电路，该充电电路的输出端带 有充电接口；

与所述底座滑动配合的变速箱，该变速箱带有动力输入轴以及用于驱 动所述发电机轴的变速输出轴；

盘面带有叶片插孔的轮盘，该轮盘带有与所述动力输入轴以及发电机 轴形状相配合的轮盘接孔凸缘孔；

与所述叶片插孔活动插接的叶片；

绕所述轮盘外圆周分布的拉线，该拉线一端与所述轮盘固定，另一端 为自由拉伸端。

所述发电机相对于所述底座转动时，至少具有一个使发电机轴正对动 力输出轴的工作位置，此时变速箱沿所述底座滑动，可使动力输出轴与发 电机轴相互套接联动。

为了便于动力输出轴与发电机轴相互联动，所述动力输出轴的端部设 有与发电机轴形状相适应的插接槽。

所述的变速箱内设有用于放置轮盘的轮盘容置槽。轮盘不使用时可以 放置在轮盘容置槽中，使用时取出，根据需要套接在动力输入轴或发电机 轴上。

所述动力输入轴和变速输出轴之间通过传动部件联动；所述传动部件 可采用齿轮组，例如包括手压柄内齿轮、手压齿轮、第二齿轮、轴、阶梯 齿轮、第三齿轮和手压柄轴；其中所述动力输入轴末端设有方形头便于与 轮盘上的轮盘接口凸缘孔相连接，动力输入轴、手压齿轮和第二齿轮三者 形成齿轮、轴一体结构，第二齿轮与阶梯齿轮的小直径部分啮合，阶梯齿 轮的大直径部分与第三齿轮啮合，第三齿轮和变速输出轴形成齿轮、轴一 体结构。

所述的发电机轴和动力输入轴均具有非圆截面，当外界有机械能输入 动力输入轴时，通过所述传动部件带动变速输出轴进而带动发电机轴的转 动，达到发电的目的。

本发明充电装置设有与所述动力输入轴活动套接的摇杆，该摇杆端部 带有与所述动力输入轴形状配合的插槽；所述底座带有用于放置所述摇杆 的摇杆容置槽。

摇杆不使用时可以放置在摇杆容置槽中，使用时取出套接在动力输入 轴上。

所述轮盘带有贯穿盘面的摇杆插孔，所述轮盘位于轮盘容置槽中时， 所述动力输入轴与摇杆插孔位置相互对应。即可以避免对摇杆的阻挡和干 涉。

所述变速箱内铰接有手压柄，所述动力输入轴带有外轮齿，所述手压 柄的一侧带有与所述外轮齿啮合的齿条，当外界对手压柄施加压力时，利 于手压柄带动动力输入轴，进而带动变速输出轴和发电机轴的转动，达到 发电的目的。

所述外轮齿为所述的手压齿轮，所述手压柄绕手压柄轴转动，手压柄 内齿轮固定于手压柄上，齿条（即手压柄内齿轮）与手压齿轮啮合。

所述底座带有两个平行设置的支撑臂，两个支撑臂的相对侧设有导向 槽，所述变速箱两侧固定有与导向槽配合的凸块；所述的凸块具有圆形的 横截面且与所述导向槽转动配合。

所述凸块的直径与所述导向槽两内壁之间的距离相等，以防止所述凸 块在导向槽内过于松动。

所述变速箱的一侧设有振荡发电组件，该振荡发电组件带有用于驱动 所述发电机轴的震荡输出轴。就振荡发电组件本身而言可以采用现有技 术。

所述发电机轴和震荡输出轴之间以及所述发电机轴和变速输出轴之 间带有形状相应的插接端和容置端，更好的完成能量的传递过程。

震荡输出轴和变速输出轴两者之一与发电机轴配合时对应了不同的 驱动方式，为了防止震荡输出轴和变速输出轴相互干涉，所述震荡输出轴 和变速输出轴分别位于变速箱的不同侧面，由于变速箱相对底座既可以滑 动又可以转动，所以仅需转动变速箱就可以方便的切换驱动方式，即选择 性的使震荡输出轴与发电机轴相对或使变速输出轴与发电机轴相对，而后 滑动变速箱使震荡输出轴和变速输出轴两者之一与发电机轴配合联动。

作为优选，所述的发电机的两侧通过连接件安装在导向槽，这样既可 以实现发电机的转动，也可以实现发电机相对底座滑动。

所述振荡发电组件包括振荡输出轴、发条齿轮、振荡输出齿轮、缺齿 齿轮、齿轮、阶梯齿轮、振荡单向控制器和单向转动阶梯齿轮，所述振荡 单向控制器与单向转动阶梯齿轮的大直径部分啮合，单向转动阶梯齿轮的 小直径部分与阶梯齿轮的大直径部分啮合，阶梯齿轮的小直径部分与第一 齿轮啮合，第一齿轮、缺齿齿轮和它们共同的轴三者形成齿轮、轴一体结 构，缺齿齿轮与振荡输出齿轮啮合，振荡输出齿轮与发条齿轮啮合，振荡 输出齿轮和振荡输出轴形成齿轮、轴一体结构。

所述充电电路采用整流二极管构成的三相全波整流桥进行整流，采用 电解电容作为滤波电容，采用集成稳压管进行稳压，具体过程如下：

整流、滤波：采用六只1N4007整流二极管构成的三相全波整流桥对 发电机输出的三相交流电路进行全波整流，再用一只100uF的电解电容作 为滤波电容，使输出的电容两侧的电压在小范围内波动。

稳压：采用了典型集成稳压管LM7805CT(Iout（max）=1.0 Vout=5.0) 的典型解法，使输出接到电源负载的电压维持在5V，对电池模块进行恒 压充电。

另采用MULTISIM软件对电路进行仿真，三相电源相电压设为10V 时，稳压前后电压随时间的瞬态分析结果如下：

（a）、发电机三相输出交流电后，经整流滤波模块输出电压，此时电 压大致维持在19V左右，上下有1V左右的波动；

（b）、（a）中经整流滤波模块输出电压后，再通过LM7805CT集成稳 压管稳压，此时输出电压维持在5V左右，可以给后续电池模块充电。

以上是假设三相交流发电机的相电压维持在10V时的仿真结果。但是 在正常运行过程当中，三相交流电发电机的相电压是一随时间动态变化的 参数，因此它具有一定的波动范围。因此，为了更好的接近于实际情况， 我们以三相电源相电压为参数（三相电源相电压分别为5V、7V、9V、11V、 13V）又进一步进行了仿真计算。结果，即使发电机输出的相电压在较大 范围内变化，整个整流、稳压模块的输出电压仍可较好地维持在5V左右， 偏差不大于0.01V。

所述充电电路的输出端带有充电接口，所述充电接口为：

接口一：3.5*1.35MM DC座，充电输入：4.5V-5.5V/小于1000MA；

接口二：5.5*2.10MM DC座，充电输入：4.5V-5.5V/小于1000MA；

接口三：USB输出：5V/900MA-1A；

作为优选，在充电接口没有连接充电设备时，可利用蓄电池来存储发 电机的电能，即所述充电电路的输出端接有蓄电池，该蓄电池为1~4节 18650（3200mAH）锂电池。

所述充电电路具有以下特点：

（1）智能输出，带有充电保护带输出过载保护、输出短路保护,能自 动限制最大输出电流，以保护设备安全。

（2）带电池电量显示功能，当蓄电池电量大于50%时，显示绿灯亮， 电池电量小于50%时，红灯亮。

作为优选，所述基于微能量利用的集成式多功能充电装置还可附带其 他功能，如带有LED灯、指南针或便携笔筒。经过发展和改进，还会有 更多拓展功能，使其更加实用，无论是野外旅游还是工作生活都能给人带 来极大的方便。

所述多功能充电装置的工作原理如下：

（1）风力发电：

旋转发电机，使发电机轴竖直向上，将轮盘从轮盘容置槽中取出并使 轮盘接口凸缘孔与发电机轴相连接，将叶片插到轮盘上的叶片插孔中，风 吹动叶片带动发电机轴旋转即可发电。

（2）手压发电：

滑动并旋转变速箱使变速输出轴与发电机轴相连接，拨动开关使手压 柄在弹簧作用下弹出，不断压入、弹出手柄使手压柄内齿轮带动手压齿轮 转动，经过各个齿轮的变速，由变速输出轴传入发电机轴，带动发电机即 可发电。待关闭手压发电功能时，只需压入手压柄，将其锁住，此时手压 柄内齿轮将与手压齿轮不再啮合，即手压柄不会影响其他功能下轴的转 动。

（3）手摇发电：

滑动并旋转变速箱使变速输出轴与发电机轴相连接，将摇杆从摇杆容 置槽中取出后插入摇杆插孔中，使摇杆与动力输入轴插接并联动，转动摇 杆带动动力输入轴，通过齿轮组的变速，由变速输出轴传入发电机轴，带 动发电机即可发电。

（3）手拉发电：

滑动并旋转变速箱使变速输出轴与发电机轴相连接，将轮盘从轮盘容 置槽中取出，并使轮盘接口凸缘孔与动力输入轴相连接，拉动轮盘外周的 拉线带动轮盘继而使动力输入轴转动，通过齿轮组的变速，由变速输出轴 传入发电机轴，带动发电机即可发电。

（5）振荡发电：

由于所处环境的晃动使振荡单向控制器来回摆动，使单向转动阶梯齿 轮单向转动，通过啮合带动阶梯齿轮转动，使第二齿轮转动，缺齿齿轮随 第二齿轮同速转动，在缺齿齿轮有齿部分，将带动振荡输出齿轮转动，从 而使发条齿轮转动并由内部发条储存能量，当缺齿齿轮缺齿部分无法和振 荡输出齿轮啮合时，发条齿轮的发条能量释放，使振荡输出齿轮在短时间 内高速转动，通过振荡输出轴传入发电机，产生电能，发条能量释放后， 发条齿轮和振荡输出齿轮停止转动，当缺齿齿轮的有齿部分再次与振荡输 出齿轮啮合时，又为发条蓄能，如此往复。

本发明将风力发电、手压发电、振荡发电、手拉发电、手摇发电等发 电方式全部集成于手机装“盒子”中，能够给微小型电子设备充电的同时 附带照明等功能，外观小巧美观，便易携带，适当的时候还可做装饰物使 用。

本发明基于微能量利用的集成式多功能充电装置与现有便携充电装 置相比，具有以下有益效果：

（1）具有全天候的自动发电功能，保证其始终为内置电池充电。在 一般情况下，振荡发电处于工作状态，此时的外形结构仅为长方体，方便 携带，只要人处于步行或其他运动过程中时，振荡发电部件就会利用人体 加速度的变化使内部重物摆动，通过齿轮传动利用发条蓄能，在发条释放 能量给发电机时充电，此过程无需人主动操作实施，完全由装置自行控制， 在不知不觉中就已经在为装置充电了，大大减少了人为操作的繁琐，并且 高效的收集和利用了生活中微小的机械能来发电，既节能又环保。

（2）发电方式多种多样，给人更多的选择，增强舒适性减少疲劳， 具有较高的趣味性。如果手机或其他电子设备不需要紧急充电，那么可选 择振荡发电，无需人的操作做功；如果所处环境风较大，那么可选择风力 发电，也无需人的操作做功；如果需要紧急发电时，既可以选择手压发电， 也可以选择手摇发电，还可以选择拉力发电，他们三者类似，都需要人进 行做功来发电，此时发电更多，可解燃眉之急，并且始终使用一种发电方 式容易使手疲劳，可以不停变换发电方式，减少人对于同一重复动作的厌 烦，提高人的兴趣。

（3）不仅具备基本的发电功能还有其他附加功能，例如LED照明， 还可附加指南针、便携笔筒等功能，经过发展和改进，还会有更多拓展功 能，使其更加实用，无论是野外旅游还是工作生活都能给人带来极大的方 便。

附图说明

图1a和图1b为本发明多功能充电装置不同角度的立体结构示意图；

图2为风力发电时，本发明多功能充电装置的立体结构示意图；

图3为手压发电时，本发明多功能充电装置的立体结构示意图；

图4为手拉发电时，本发明多功能充电装置的立体结构示意图；

图5为振荡发电时，本发明多功能充电装置的立体结构示意图；

图6为振荡发电组件内部结构示意图；

图7为变速箱内部结构剖视图；

图8为本发明多功能充电装置右视图；

图9为本发明多功能充电装置前视图；

图10为本发明多功能充电装置俯视图。

具体实施方式

如图1~7所示，一种基于微能量利用的集成式多功能充电装置，包括：

底座1；

与底座1铰接且带有发电机轴13的三相交流发电机；

与三相交流发电机的输出端电路连接的充电电路，该充电电路的输出 端带有充电接口；

与底座1转动配合的变速箱17，该变速箱17带有动力输入轴6以及 用于驱动所述发电机轴13的变速输出轴14；

盘面带有叶片插孔9的轮盘8，该轮盘8带有与动力输入轴6以及发 电机轴13形状相配合的轮盘接孔凸缘孔7；与叶片插孔活动插接的叶片 18；

绕轮盘8外圆周分布的拉线20，该拉线一端与轮盘8固定，另一端为 自由拉伸端。

参见图7，变速箱17内设有用于放置轮盘8的轮盘容置槽。且变速箱 17内含有动力输入轴6、变速输出轴14、手压柄19、轮盘容置槽28、轮 盘固定孔29、手压柄内齿轮30、手压齿轮31、第二齿轮32、轴33、阶梯 齿轮34、第三齿轮35和手压柄轴36。

动力输入轴6、手压齿轮31和第二齿轮32三者形成齿轮、轴一体结 构，第二齿轮32与阶梯齿轮34的小直径部分啮合，阶梯齿轮34的大直 径部分与第三齿轮35啮合，第三齿轮35和变速输出轴14形成齿轮、轴 一体结构；手压柄内齿轮30固定于手压柄19上，手压柄内齿轮30与手 压齿轮31啮合。

动力输入轴6和变速输出轴14之间通过传动部件联动，传动部件包 括手压柄内齿轮30、手压齿轮31、第二齿轮32、轴33、阶梯齿轮34、第 三齿轮35和手压柄轴36；

动力输入轴6末端设有方形头便于与轮盘上的轮盘接口凸缘孔7相连 接，动力输入轴6、手压齿轮31和第二齿轮32三者形成齿轮轴为一体结 构，第二齿轮32与阶梯齿轮34的小直径部分啮合，阶梯齿轮34的大直 径部分与第三齿轮35啮合，第三齿轮35和变速输出轴14形成齿轮、轴 一体结构；手压柄19绕手压柄轴36转动，手压柄内齿轮30固定于手压 柄19上，手压柄内齿轮30与手压齿轮31啮合。

发电机轴13、动力输入轴6以及变速输出轴14均具有非圆截面。

另本发明设有与输入轴6活动套接的摇杆，该摇杆端部带有与动力输 入轴6形状配合的插槽。

底座1带有用于放置所述摇杆的摇杆容置槽4。

轮盘8带有贯穿盘面的摇杆插孔5，轮盘8位于轮盘容置槽28中时， 动力输入轴6与摇杆插孔5位置相互对应。

变速箱17内铰接有手压柄19，动力输入轴6带有外轮齿，手压柄19 的一侧带有与外轮齿啮合的齿条。

底座1上远离变速箱17的一端设有功能显示器2。

底座1带有两个平行设置的支撑臂，两个支撑臂的相对侧设有导向槽， 变速箱17两侧固定有与导向槽配合的凸块；该凸块具有圆形的横截面且 与导向槽滑动配合。

变速箱17的一侧设有振荡发电组件15，该振荡发电组件15带有用于 驱动发电机轴13的震荡输出轴16。

发电机轴13和震荡输出轴16之间以及发电机轴13和变速输出轴14 之间带有形状相应的插接端和容置端。

其中振荡发电组件15包括振荡输出轴16、发条齿轮21、振荡输出齿 轮22、缺齿齿轮23、第一齿轮24、阶梯齿轮25、振荡单向控制器26和 单向转动阶梯齿轮27；

振荡单向控制器26与单向转动阶梯齿轮27的大直径部分啮合；单向 转动阶梯齿轮27的小直径部分与阶梯齿轮25的大直径部分啮合；阶梯齿 轮25的小直径部分与第一齿轮24啮合；第一齿轮24、缺齿齿轮23和它 们共同的轴三者形成齿轮、轴一体结构；缺齿齿轮23与振荡输出齿轮22 啮合；振荡输出齿轮22与发条齿轮21啮合；振荡输出齿轮22和振荡输 出轴16形成齿轮、轴一体结构。

充电电路采用六只1N4007整流二极管构成的三相全波整流桥对发电 机输出的三相交流电路进行全波整流，再用一只100uF的电解电容作为滤 波电容，使输出的电容两侧的电压在小范围内波动。

采用了典型集成稳压管LM7805CT(Iout（max）=1.0 Vout=5.0)的典 型解法，使输出接到电源负载的电压维持在5V，对电池模块进行恒压充 电。

另采用MULTISIM软件对电路进行仿真

充电电路的输出端带有两个DC座接口、一个USB接口规格如下：

接口一：3.5*1.35MM DC座，充电输入:4.5V-5.5V/小于1000MA；

接口二：5.5*2.10MM DC座，充电输入:4.5V-5.5V/小于1000MA；

接口三：USB输出：5V/900MA-1A；

充电电路的输出端还接有4节锂电池，型号18650（3200mAH）。

本发明充电装置还带有LED灯10，参见图1，设有LED灯开关11， 增强了本发明的实用性。

如图2所示，风力发电时，滑动并旋转三相交流发电机使发电机轴13 竖直向上，将轮盘8从轮盘容置槽28中取出并使轮盘接口凸缘孔7与发 电机轴13相连接，将叶片（3个）18取出，分别插到轮盘8上的叶片插 孔9中，吹动叶片18使动力传入发电机即可发电。

对此风力发电进行模拟计算，当发电机轴以不小于5r/s的速度运转， 即n=5r/s=300r/min时，即可得到电压U=6.0V，电流I=0.22A，功率P=1.2W。

如图3所示，手压发电时，滑动并旋转变速箱17使变速输出轴14与 发电机轴13相连接，拨动开关使手压柄19在弹簧作用下弹出，不断压入 弹出手柄使手压柄内齿轮30带动手压齿轮31转动，经过各个齿轮（32、 34、35）的变速，由变速输出轴14传入发电机轴13，产生电能。待关闭 手压发电功能时，只需压入手压柄19，将其锁住，此时手压柄内齿轮30 将与手压齿轮31不再啮合，即手压柄19不会影响其他功能下轴的转动。

对此手压发电模拟计算，如果以1次/s正常速度按压手压柄19，通过 总传动比为1∶20的齿轮组作用，即可得到输出单相电压有效值U=12ACV， 输出线电流有效值I=0.45A，输出最大总功率P=4.6W。

如图4所示，手拉发电时，滑动并旋转变速箱17使变速输出轴14与 发电机轴13相连接，将轮盘8从轮盘容置槽28中取出并使轮盘接口凸缘 孔7与动力输入轴6相连接，拉动拉线带动轮盘8继而使动力输入轴6转 动，通过齿轮组的变速，由变速输出轴14传入发电机轴13，产生电能。

参见图1中变速箱的状态，手摇发电时，将摇杆（图中省略）从摇杆 容置槽4中取出后插入摇杆插孔5中，转动摇杆带动动力输入轴6，通过 齿轮组的变速，由变速输出轴14传入发电机轴13，产生电能。

对本手摇、手拉发电进行模拟计算，如果以0.5r/s的角速度转动摇杆， 或以9.4cm/s的线速度拉线，通过总传动比为1∶20的齿轮组作用，即可得 到输出单相电压有效值U=12ACV，输出线电流有效值I=0.45A，输出最 大总功率P=4.6W。

如图5和6所示，振荡发电时，由于所处环境的晃动使振荡单向控制 器26来回摆动，使单向转动阶梯齿轮27单向转动，通过啮合带动阶梯齿 轮25转动，使第一齿轮24转动，缺齿齿轮23随第一齿轮24同速转动， 在缺齿齿轮23有齿部分，将带动振荡输出齿轮22转动，从而使发条齿轮 21转动并由内部发条储存能量，当缺齿齿轮23缺齿部分无法和振荡输出 齿轮22啮合时，发条齿轮21的发条能量释放，使振荡输出齿轮22在短 时间内高速转动，通过振荡输出轴传入发电机13，产生电能，发条能量释 放后，发条齿轮21和振荡输出齿轮22停止转动，当缺齿齿轮23的有齿 部分再次与振荡输出齿轮22啮合时，又为发条蓄能，如此往复，进行发 电。对振荡发电进行模拟计算，当装置有1小时处于振荡状态（如走路、 乘车时产生的振荡）时，可以得到10J的能量。