多功能應急電源

一、項目背景

由于容量有限，便攜式電子設備的電池不能滿足長時間的用電需求，移動電源應運而生。移動電源是一種集供電和充電功能于一體的便攜式充電器，可以隨時隨地給手機、平板電腦等電子設備充電或待機供電。

移動電源中的電量也有限，當電量用盡又無法充電時，移動電源就無法發揮作用。市面上的應急電子設備都存在功能單一、發電速度慢等不足。針對這些不足，我決定發明多功能應急電源，它發電速度快，不僅能用來充電、照明，還能引火，能在特殊時期如遇到自然災害時接收信息。

二、基本原理

通過使用者轉動手柄帶動變速發電機產生交流電，然后通過整流模塊保持輸出電壓穩定并存儲，可供揚聲器、LED燈、點火器、USB端口使用。

三、作品制作

（一）準備配件

根據設計要求，我準備手柄、齒輪箱、三相發電機、三相整流橋堆、直流數顯電壓表、法拉電容組、穩壓模塊、收音模塊、天線、揚聲器、鎖按鈕、自復位按鈕、螺絲、絕緣柱、電線、電木板、LED燈板、發熱片、USB2.0接口等配件。

（二）制作過程

1.用雕刻機切割出6塊電木板，作為應急多功能電源的外殼，電木板從小到大有3種規格。然后在電木板上切割出用來安裝模塊、揚聲器、按鈕等配件的孔洞。

2.在最小規格的電木板的4個側面、木板中間各打2個螺絲孔，側面長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，與前面電木板側面的螺絲孔對齊打孔。

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、三相發電機、法拉電容組并固定，將收音模塊、天線、按鈕、LED燈板、直流數顯電壓表、揚聲器等裝在第一步切割好的相應孔洞并固定。

5.根據作品原理圖布線并連接好。

四、調試

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滑油，轉動手柄看電壓表是否顯示。再將萬用表接到穩壓模塊的輸出端，用小一字螺絲刀轉動藍色的可調電阻，將萬用表顯示的電壓調到5 V，然后按下“收音機”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，轉動天線的方向使其接收的信號達到最佳、聲音清晰洪亮。

接著，在USB2接口插入USB檢測器檢測電壓極性是否正確，按下LED按鍵檢查LED燈功能是否正常。在USB1接口插入USB檢測器檢測電壓極性是否正確，最后，按下“點火器”按鍵檢查點火器是否發熱。

調試完畢，裝好后蓋，作品符合設計要求，可以使用。

五、創新點及應用展示

多功能應急電源結構簡單合理，使用方便，功能多樣，可實現應急充電、應急照明、收音、手搖發電等功能。而且，該電源設置了點火裝置，能滿足使用者戶外生火的需求。

功能演示如下：

（指導老師：劉松? 胡召平? 何清芳）

專家點評

周文軒同學的多功能應急電源是一件集成式創新實踐作品。作為一名初中生，能夠完成這樣一件作品，實屬不易。這件作品的產生：其一，充分體現了周文軒同學對生活細致的觀察，并能從多種實際需要進行分析與思考，找到這個能提升自己創新實踐能力的課題；其二，作品具有給手機充電、照明、引火、在特殊時期接收信息等多項功能，體現了周文軒同學綜合運用相關知識與技術實現設計目標的能力；其三，體現了新時代初中生對創新的追求與勇于實踐、持之以恒的毅力。

提些建議：第一，我們實現項目設計目的的技術與方法都是人們常用或熟知的，在作品的結構與解決問題的方式、方法上，我們是否還能找到突破口，使其更具有創新的價值與意義，而不僅僅是原有技術的集成式再現；第二，以這個項目為起點去發現新的問題或需求，使自己的創新素養得到進一步提高。

（欄目編輯? 陽丹彥）