多功能应急电源

一、项目背景

由于容量有限，便携式电子设备的电池不能满足长时间的用电需求，移动电源应运而生。移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以随时随地给手机、平板电脑等电子设备充电或待机供电。

移动电源中的电量也有限，当电量用尽又无法充电时，移动电源就无法发挥作用。市面上的应急电子设备都存在功能单一、发电速度慢等不足。针对这些不足，我决定发明多功能应急电源，它发电速度快，不仅能用来充电、照明，还能引火，能在特殊时期如遇到自然灾害时接收信息。

二、基本原理

通过使用者转动手柄带动变速发电机产生交流电，然后通过整流模块保持输出电压稳定并存储，可供扬声器、LED灯、点火器、USB端口使用。

三、作品制作

（一）准备配件

根据设计要求，我准备手柄、齿轮箱、三相发电机、三相整流桥堆、直流数显电压表、法拉电容组、稳压模块、收音模块、天线、扬声器、锁按钮、自复位按钮、螺丝、绝缘柱、电线、电木板、LED灯板、发热片、USB2.0接口等配件。

（二）制作过程

1.用雕刻机切割出6块电木板，作为应急多功能电源的外壳，电木板从小到大有3种规格。然后在电木板上切割出用来安装模块、扬声器、按钮等配件的孔洞。

2.在最小规格的电木板的4个侧面、木板中间各打2个螺丝孔，侧面长边上的螺丝孔距离边缘2 cm，短邊上的螺丝孔距离边缘4 cm。接着，在另外4块电木板的四边距离边缘约0.5 cm处，与前面电木板侧面的螺丝孔对齐打孔。

3.打孔完毕后，在螺丝孔中装上螺丝。再用电木板组装出多功能应急电源的外壳，留出后盖不装。

4.在盒子中安装手柄、齿轮箱、三相发电机、法拉电容组并固定，将收音模块、天线、按钮、LED灯板、直流数显电压表、扬声器等装在第一步切割好的相应孔洞并固定。

5.根据作品原理图布线并连接好。

四、调试

我先检查电线走线是否正确、电线是否牢固，检查齿轮箱是否灵活并加入润滑油，转动手柄看电压表是否显示。再将万用表接到稳压模块的输出端，用小一字螺丝刀转动蓝色的可调电阻，将万用表显示的电压调到5 V，然后按下“收音机”按键，显示接收频率，拉出天线，按下“搜索”按键改变接收的频率，转动天线的方向使其接收的信号达到最佳、声音清晰洪亮。

接着，在USB2接口插入USB检测器检测电压极性是否正确，按下LED按键检查LED灯功能是否正常。在USB1接口插入USB检测器检测电压极性是否正确，最后，按下“点火器”按键检查点火器是否发热。

调试完毕，装好后盖，作品符合设计要求，可以使用。

五、创新点及应用展示

多功能应急电源结构简单合理，使用方便，功能多样，可实现应急充电、应急照明、收音、手摇发电等功能。而且，该电源设置了点火装置，能满足使用者户外生火的需求。

功能演示如下：

（指导老师：刘松  胡召平  何清芳）

专家点评

周文轩同学的多功能应急电源是一件集成式创新实践作品。作为一名初中生，能够完成这样一件作品，实属不易。这件作品的产生：其一，充分体现了周文轩同学对生活细致的观察，并能从多种实际需要进行分析与思考，找到这个能提升自己创新实践能力的课题；其二，作品具有给手机充电、照明、引火、在特殊时期接收信息等多项功能，体现了周文轩同学综合运用相关知识与技术实现设计目标的能力；其三，体现了新时代初中生对创新的追求与勇于实践、持之以恒的毅力。

提些建议：第一，我们实现项目设计目的的技术与方法都是人们常用或熟知的，在作品的结构与解决问题的方式、方法上，我们是否还能找到突破口，使其更具有创新的价值与意义，而不仅仅是原有技术的集成式再现；第二，以这个项目为起点去发现新的问题或需求，使自己的创新素养得到进一步提高。

（栏目编辑  阳丹彦）