前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的自行車車載充電產品設計論文，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1．1風能發電原理
風力發電是一種將風能轉換為機械能，由機械能再轉換為電能的機電裝置。風能發電的原理為：在風力作用下，葉片帶動線圈旋轉切割磁力線，從而產生電流。風能發電機一般由風輪、發電機、調向器、限速安全器和儲能裝置等構件組成。風能作為可再生的、無污染的自然能源具有廣泛的使用前景。
1．2LED燈工作原理
LED（LightEmittingDiode）燈被稱為“綠色照明”工具。其核心的部分是由P型半導體和N型半導體所組成的半導體晶片。在PN結外加上電壓，通過在P端接正極，N端接負極，電流便能從P型端流向N型端，空穴和電子都向界面運動，使空間電荷區變窄，電流可順利通過。利用PN結的單向導電性，在半導體晶片的兩極加上正向電壓，半導體中載流子發生復合，將多余的能量釋放出來而引起光子發射產生可見光，從而把電能直接轉換為光能，光的強弱與電流大小有關。LED燈作為騎行自行車的主要照明產品應用已經越來越廣泛。
1．3自行車車載風能照明與充電系統可行性分析
風能是最普遍的無污染可再生能源，在使用時間上限制性不大，未來有望成為能源結構中的重要組成部分。LED光源具有高效、耐用、體積小、安全、環保等多種優點，目前被廣泛應用于各種照明設備。設計中不僅需要在不同階段協調不同用戶的需求與產品之間的關系，還需要協調在不同階段與自然環境的關系，確保產品在生產、流通、使用、回收和銷毀的過程中不對環境造成不可逆的影響，最終實現低碳化。大多數產品成本、質量和可持續方面（經濟、社會和環境）問題是在設計過程中建立的，文中所述設計力求將可持續設計思想貫穿于整體設計中。
2產品設計
2．1設計思路
通過分析風力發電原理及調查市場現有可充電式LED自行車照明產品，將該原理與自行車LED照明產品結合，利用自行車騎行時產生較大的風速轉換為機械能，再將機械能轉化成電能并儲存。電能一部分用于夜間自行車騎行照明，另一部分可供小型電子產品充電。與普通可充電自行車燈相比，充分利用了騎行時產生的風能，從而減少能源浪費，產品形式靈活多樣化，達到便捷、節能效果。
2．2外觀與結構設計
傳統自行車燈造型單一，缺乏自身獨特的造型語言。從外觀設計角度實現自行車燈的低碳環保體現在：在基本形態選用上，曲線造型形成的弧形能減少風阻，符合空氣動力學原理，結構邊緣采用圓角過度，能夠很好地依附于自行車，且實用產品體量感減小。在結構的組合上方便制造、安裝、檢驗、維修以及拆卸、回收再利用。產品材質設計取決于產品的使用功能，基于產品要與自行車進行依附，材料選用橡膠等軟材質，有一定彈性及摩擦力。由于產品的使用時間為自行車騎行階段，因此要充分考慮適用各種環境因素。結構設計時應充分考慮使用過程中存在的問題：
（1）頂部滑塊及風扇蓋設計。頂部黃色滑塊可隨著圓弧外殼來回滑動，遮擋USB插口，避免灰塵與雨水進入。
（2）凹槽與固定帶設計。凹槽采用半徑為15mm的圓弧，以適應不同直徑的車把；凹槽處采用軟質橡膠（表面規律性凹凸），增加了與車把之間的摩擦，加上可調節固定帶，可使產品很方便地固定在車把上。
（3）指示燈用于提示充電量容量，指示燈亮時蓄電池充滿。
（4）USB插口可用于用電量小的電子產品充電。此外，產品部件易于拆卸，有利于組裝及維修。當某些功能部件損壞時可方便地更換，避免成套設備報廢，使產品的使用壽命延長。加強產品的耐久性和功能靈活性的設計和再設計，更注重可持續發展。
2．3蓄電池
由于發電裝置所產生的電力有限，因此需要蓄電池儲存電能。以夜晚照明時間為2h（照明燈功率為0．25W的LED燈照明所耗掉的電量約為150mAh）計算，同時給小型音樂播放器充滿電（一般小型電子產品蓄電池的容量約400mAh），需選用總容量至少為550mAh的蓄電池。
2．4其他部件
為保證蓄電池、LED燈正常使用，延長其壽命，裝置必須加以穩流器、穩壓器、調節電壓器、整流電路等小部件。
3結論
產品設計不只是簡單的造型設計，而是一個創造性的綜合信息處理過程，是不斷解決各種設計因素矛盾沖突的過程，最終達到目標要求。文中結合用戶實際生活需要，利用騎自行車時產生的風能轉化為電能的原理，開發設計了車載風能照明與充電產品，符合當今社會對綠色、節能、低碳產品的新要求。
作者：殷科 曹小琴 梁土弟 廖振興 單位：廣東技術師范學院機電學院 仲愷農業工程學院何香凝藝術設計學院
