多功能應(yīng)急電源

一、項(xiàng)目背景

由于容量有限，便攜式電子設(shè)備的電池不能滿足長(zhǎng)時(shí)間的用電需求，移動(dòng)電源應(yīng)運(yùn)而生。移動(dòng)電源是一種集供電和充電功能于一體的便攜式充電器，可以隨時(shí)隨地給手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備充電或待機(jī)供電。

移動(dòng)電源中的電量也有限，當(dāng)電量用盡又無(wú)法充電時(shí)，移動(dòng)電源就無(wú)法發(fā)揮作用。市面上的應(yīng)急電子設(shè)備都存在功能單一、發(fā)電速度慢等不足。針對(duì)這些不足，我決定發(fā)明多功能應(yīng)急電源，它發(fā)電速度快，不僅能用來(lái)充電、照明，還能引火，能在特殊時(shí)期如遇到自然災(zāi)害時(shí)接收信息。

二、基本原理

通過(guò)使用者轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)變速發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，然后通過(guò)整流模塊保持輸出電壓穩(wěn)定并存儲(chǔ)，可供揚(yáng)聲器、LED燈、點(diǎn)火器、USB端口使用。

三、作品制作

（一）準(zhǔn)備配件

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我準(zhǔn)備手柄、齒輪箱、三相發(fā)電機(jī)、三相整流橋堆、直流數(shù)顯電壓表、法拉電容組、穩(wěn)壓模塊、收音模塊、天線、揚(yáng)聲器、鎖按鈕、自復(fù)位按鈕、螺絲、絕緣柱、電線、電木板、LED燈板、發(fā)熱片、USB2.0接口等配件。

（二）制作過(guò)程

1.用雕刻機(jī)切割出6塊電木板，作為應(yīng)急多功能電源的外殼，電木板從小到大有3種規(guī)格。然后在電木板上切割出用來(lái)安裝模塊、揚(yáng)聲器、按鈕等配件的孔洞。

2.在最小規(guī)格的電木板的4個(gè)側(cè)面、木板中間各打2個(gè)螺絲孔，側(cè)面長(zhǎng)邊上的螺絲孔距離邊緣2 cm，短邊上的螺絲孔距離邊緣4 cm。接著，在另外4塊電木板的四邊距離邊緣約0.5 cm處，與前面電木板側(cè)面的螺絲孔對(duì)齊打孔。

3.打孔完畢后，在螺絲孔中裝上螺絲。再用電木板組裝出多功能應(yīng)急電源的外殼，留出后蓋不裝。

4.在盒子中安裝手柄、齒輪箱、三相發(fā)電機(jī)、法拉電容組并固定，將收音模塊、天線、按鈕、LED燈板、直流數(shù)顯電壓表、揚(yáng)聲器等裝在第一步切割好的相應(yīng)孔洞并固定。

5.根據(jù)作品原理圖布線并連接好。

四、調(diào)試

我先檢查電線走線是否正確、電線是否牢固，檢查齒輪箱是否靈活并加入潤(rùn)滑油，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄看電壓表是否顯示。再將萬(wàn)用表接到穩(wěn)壓模塊的輸出端，用小一字螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)藍(lán)色的可調(diào)電阻，將萬(wàn)用表顯示的電壓調(diào)到5 V，然后按下“收音機(jī)”按鍵，顯示接收頻率，拉出天線，按下“搜索”按鍵改變接收的頻率，轉(zhuǎn)動(dòng)天線的方向使其接收的信號(hào)達(dá)到最佳、聲音清晰洪亮。

接著，在USB2接口插入U(xiǎn)SB檢測(cè)器檢測(cè)電壓極性是否正確，按下LED按鍵檢查L(zhǎng)ED燈功能是否正常。在USB1接口插入U(xiǎn)SB檢測(cè)器檢測(cè)電壓極性是否正確，最后，按下“點(diǎn)火器”按鍵檢查點(diǎn)火器是否發(fā)熱。

調(diào)試完畢，裝好后蓋，作品符合設(shè)計(jì)要求，可以使用。

五、創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用展示

多功能應(yīng)急電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，使用方便，功能多樣，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急充電、應(yīng)急照明、收音、手搖發(fā)電等功能。而且，該電源設(shè)置了點(diǎn)火裝置，能滿足使用者戶外生火的需求。

功能演示如下：

（指導(dǎo)老師：劉松? 胡召平? 何清芳）

專家點(diǎn)評(píng)

周文軒同學(xué)的多功能應(yīng)急電源是一件集成式創(chuàng)新實(shí)踐作品。作為一名初中生，能夠完成這樣一件作品，實(shí)屬不易。這件作品的產(chǎn)生：其一，充分體現(xiàn)了周文軒同學(xué)對(duì)生活細(xì)致的觀察，并能從多種實(shí)際需要進(jìn)行分析與思考，找到這個(gè)能提升自己創(chuàng)新實(shí)踐能力的課題；其二，作品具有給手機(jī)充電、照明、引火、在特殊時(shí)期接收信息等多項(xiàng)功能，體現(xiàn)了周文軒同學(xué)綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的能力；其三，體現(xiàn)了新時(shí)代初中生對(duì)創(chuàng)新的追求與勇于實(shí)踐、持之以恒的毅力。

提些建議：第一，我們實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的的技術(shù)與方法都是人們常用或熟知的，在作品的結(jié)構(gòu)與解決問(wèn)題的方式、方法上，我們是否還能找到突破口，使其更具有創(chuàng)新的價(jià)值與意義，而不僅僅是原有技術(shù)的集成式再現(xiàn)；第二，以這個(gè)項(xiàng)目為起點(diǎn)去發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題或需求，使自己的創(chuàng)新素養(yǎng)得到進(jìn)一步提高。

（欄目編輯? 陽(yáng)丹彥）