檢視便携式应急电源的原始碼

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|<center><img src=http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20191101/f57cf8c9117a477c9e596c8fc203fe19.png width="300"></center>
<small>[https://www.sohu.com/a/350955805_120251684 来自 搜狐网 的图片]</small>
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'''便携式应急电源'''能源拯救者--便携式应急电源，针对日益发展的应急产业救援[[设备]]对电源保障支撑平台的需求，本项目从机电能量转换效率入手，综合考虑输出功率需求和电源<ref>[https://www.sohu.com/a/549005071_121341248 电源种类分不清？这篇文章全给你讲明白！]，搜狐，2022-05-20 </ref>电压稳定性要求，通过设计多功能高效率的应急手摇电源系统实现了体积小、功率大、性能可靠、耐用和电压输出大范围可调等目的，从而解决传统应急电源输出功率小，只能输出固定电压而不能适应不同设备电源应急之用的缺点。本[[项目]]的研究成果不仅对于我国应急产业的救援设备电源提供可靠的应急保障措施，具有重要的实际应用与推广价值。而且还可以推广到野外作业、野外考察、应急通讯、森林消防和旅游，甚至日常生活应急等其它应用领域，将为祖国的[[信息化]]产业的发展、人民生活环境水平的进一步提高发挥重要作用。

==创新性==

本项目具有体积小、重量轻、[[效率]]高、可靠耐用等特点，对人体无害，操作简单，无需专业技能，装置的性能非常可靠，故障率低，设备具有防爆、防震、防尘、防水等本质安全，广泛应用于各类移动设备电源供电等用途。该产品高效[[环保]]、品质可靠、外形小巧、简单便携可在各种环境下提供卓越的电力保障。总的来说，该项目有以下创新点：

===（1）低噪声的高效率手摇发电机设计===

本设计实现的人力转换电力的转换效率目标为60%-70%，电路整流效率要求在95%以上，并通过合理的机械结构和优良的材料大大降低了设备的噪声。与采用盘式发电机的传统手摇[[发电机]]相比，本发电机具有噪音小效率高、功率大的特点。

===（2）输出电压大范围可调===

本设计通过电路转换优化[[设计]]，可以实现大范围电压可调输出，同时保证较高的电源转换效率。而传统的手摇电源只能固定输出，通过电压转换器输出效率低下。

===（3）供电时间长且输出稳定===

本设计采用将大容量锂电池<ref>[https://www.sohu.com/a/487522069_121143308 锂电池组是什么？]，搜狐，2021-09-03</ref>组与手摇电源相结合的方法，具有容量大待机时间长特点，它既可以通过空闲时间充电，保证紧急时刻能有一定的[[电源]]输出，又可以通过电池供电输出，手摇充电方式保证手摇发电输出的连续性和稳定性。

==设计方案==

随着国防进程的现代化，传统的固定架设双臂操作手摇[[发电机]]，由于灵活性和机动性等原因已不能满足我们的使用要求。20W单臂操作手摇机项目要求：新手摇机应满足在运动中单臂操作使用的要求，具有体积小、重量轻、固定操作灵活，携行方便的特点。而且符合国军标对手摇发电机的各项检测和试验要求。

手摇发电机采用外转子结构形式，转子由机壳、磁环和轴组成。磁环采用磁性能较强的粘结钕铁硼(NdFeB)材料，注塑成型，[[工艺]]简单而价格便宜。内圆充磁12个极，表面磁场可达0.19T以上。定子铁芯为9槽结构，采用熔槽绝缘或绝缘片均可，齿上绕制三相集中绕组，采用人型接法。铁芯内孔压入含油轴承。

==齿轮组的硬件设计==

齿轮组选择二级小模齿轮升速传动,二组齿轮均选择直齿园柱齿轮40Gr经过调制,表面淬火处理，这样来保证手摇机的机械可靠性。高精度轴承等组成的运动零部件，具有良好的固有可靠性。在设计时是按规定的[[寿命]]和环境条件下免维护方式考虑的。

精度对于产生噪声是重要指标之一。它主要分为影响齿轮传动平稳性和影响齿轮载荷分布均匀性。影响齿轮传动平稳性的因素：如偏心误差与转速频率有个,一般在高速是最为突出。节距误差也是产生[[噪音]]的因素之一,在一只齿轮中,如果一个节距存在一定误差,其噪声也会变大,而且是不规则的。影响齿轮载荷分布均匀性的因素：如齿向误差影响啮合齿轮的接触长度,如啮合齿在齿长方向上的接触面积小，则会影响齿轮的轮载荷均匀性。为了改善齿面接触,提高齿轮承载能力和载荷均匀性，设计齿线应采用修正的圆柱螺旋线,包括鼓形线，齿端修薄等。接触线误差会[[产生]]基节偏差，从而产生噪声。轴向齿距偏差影响齿轮齿宽方向上的接触长度，并使有效接触齿数减少,从而影响载荷均匀性,产生噪声。

我们要求齿轮在啮合时，齿面接触良好，以免引起应力集中，造成齿面局部变形量大，磨损严重，引起齿轮冲击，产生振动和噪声。

齿轮的侧隙由齿轮的工作条件决定，与齿轮的精度等级无关。我们应该根据实际情况进行分析，选择合适的齿轮侧隙。a.齿轮侧隙应补偿温度升高而引起变形所必需的最小侧隙量。正常齿轮传动，为避免空行程的影响，则要求较小的保证侧隙；温度升高后，齿轮变形，要求有大的保证侧隙 b.齿轮侧隙应保证正常润滑所必需的最小侧隙量。为保证正常的润滑，避免因发热而卡死，[[要求]]有相应的保证侧隙，最小侧隙量的大小取决于润滑方式和工作速度。c.影响齿轮侧隙的因素是中心距和齿厚偏差。中心距主要是由安装误差决定；齿厚过大，造成齿轮副侧隙过小，齿轮安装时，会造成安装困难，润滑油储存过小，加大噪声。齿厚过小，侧隙过大，会造成齿轮副传动效率降低，噪声大。

==市场前景==

===市场调研===

市场调研是了解市场环境，制定[[市场]]战略的基础。为了获得此类产品和服务市场的现有情况，了解不同目标群体关于此款产品的不同看法，掌握消费者对于购买该产品和服务的态度与预期购买行为，我们以问卷调查的方式，针对不同的目标群体对此类产品和服务市场进行了具体的调查分析。

需要且适于购买我公司生产的便携式应急电源产品的目标市场主要有在应急救援人群、户外活动爱好者和便民使用。据统计，国内的发电机产量 2015 年以来进广告行业需要[[发电机]]已达到 12多万台；因此对于便携式应急电源的需求也在不断增加预计到2020年将会达到1000万台，据此推算，便携式手摇发电机的年总需求量已超也将超过 1000万台。这些发电行业的生产商就是我们面对主要的的客户。近年来随着中国加入WT0，市场竞争日趋激烈，国家对发电机产品制定的安全标准不断提高，传统产品即将不能满足[[客户]]对提高产品质量同时降低生产成本的要求。人们对于安全性，精确性的要求越来越高。产品特点鲜明，弥补了相关产品不完善的缺陷。综合以上原因，新型产品必将很快地取代传统产品，获得较大的市场分额。

通过调查发现，大部分的市场在应急救援人群和户外活动爱好者之间。这两类人群有着很大的市场，其次是便民使用。我们重点将会在应急救援人群中和户外爱好者这两个群体做主要推广。其次推广在[[夏令营]]之类的活动基地，再有就是便民推广。

产品，将目前传统的40%机电转换效率提高到 60%以上，同时具有较低的信噪比和宽[[范围]]可调的电压输出等特点。由于便携式特点，机箱采用小型化设计，发电机的尺寸也必须小型化，同时还必须满足易于实现、可靠性高、散热良好和性价比高等要求，由于无刷外转子三相电机具有结构简单、尺寸紧凑、成本低、免维护和传动[[效率]]高等优势。因此该产品在市场上有着巨大的发展潜力，其产品本身发展前景也很广阔。

==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]