專利名稱：利用水循環(huán)的供電裝置、照明裝置及其供電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供電裝置，特別涉及一種利用水循環(huán)發(fā)電的供電裝置，以及使用該供電 裝置的發(fā)光二極管照明裝置及其供電方法。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)光源相比，發(fā)光二極管具有環(huán)保、體積小、光學特性佳等優(yōu)點，隨著發(fā)光二極管 效率的提升，越來越多的照明裝置應(yīng)用發(fā)光二極管作為光源，比如，液晶顯示器(Liquid Crystal Display)的背光模組采用發(fā)光二極管以取代傳統(tǒng)的冷陰極管(CCFL)。具體可參見 Michael S. Shur等人在文獻Proceedings of the IEEE， Vol. 93， No. 10 (2005年10月)中 發(fā)表之"Solid-State Lighting: Toward Superior Illumination" ^^文。
通常，大部分發(fā)光二極管采用直流驅(qū)動，需要將市電(交流電)通過橋式整流器轉(zhuǎn)換成 直流電進而給使用發(fā)光二極管的照明裝置供電，然而在電流轉(zhuǎn)換的過程中往往會造成能量損 耗和浪費。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種節(jié)能的發(fā)光二極管供電裝置、照明裝置及其供電方法。 一種利用水循環(huán)的供電裝置，包括一直流發(fā)電機及一水循環(huán)系統(tǒng)，該直流發(fā)電機包括一 葉輪及一發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置可在葉輪的帶動下發(fā)電，該水循環(huán)系統(tǒng)中的水流沿一預(yù)定方 向循環(huán)流動，該直流發(fā)電機的葉輪浸入水循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)水流中，并在水流的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動 ，從而帶動該發(fā)電裝置產(chǎn)生直流電。
一種照明裝置，包括一供電裝置及一發(fā)光二極管光源，該供電裝置包括一直流發(fā)電機及 一水循環(huán)系統(tǒng)，該直流發(fā)電機包括一葉輪及一發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置可在葉輪的帶動下發(fā)電 ，該水循環(huán)系統(tǒng)中的水流沿一預(yù)定方向循環(huán)流動，該直流發(fā)電機的葉輪浸入水循環(huán)系統(tǒng)中的 循環(huán)水流中，并在水流的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，從而帶動該發(fā)電裝置產(chǎn)生直流電以供給該發(fā)光二極管 光源。
一種供電方法，包括將一直流發(fā)電機置于一水循環(huán)系統(tǒng)中，該直流發(fā)電機的葉輪浸入 水循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)水流中，并在水流的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動帶動該發(fā)電裝置產(chǎn)生直流電。
所述供電裝置、照明裝置及供電方法利用水流循環(huán)進行發(fā)電，并轉(zhuǎn)換成直流電輸出以提 供電力給發(fā)光二極管光源，從而有效地利用水循環(huán)系統(tǒng)中的水流動能將其部分轉(zhuǎn)換成電能，達到節(jié)能環(huán)保的效果。


圖1是本發(fā)明實施例的供電裝置的示意圖。
圖2是本發(fā)明使用圖1中供電裝置的照明裝置的一實施例的示意圖。
圖3是本發(fā)明使用圖1中供電裝置的照明裝置的另一實施例的示意圖。
具體實施例方式
圖1所示為本發(fā)明實施例的供電裝置100。該供電裝置100用于產(chǎn)生直流電205以供給一發(fā) 光二極管光源30。該供電裝置100還可用于給其他光源供電，優(yōu)選地用于給發(fā)光二極管光源 30供電。該供電裝置100包括一直流發(fā)電機20、 一管道22、 一水池25及一水循環(huán)裝置26，該 管道22、水池25及水循環(huán)裝置26共同構(gòu)成一閉合的水循環(huán)系統(tǒng)。該水池25中盛有水，該管道 22連通水池25及水循環(huán)裝置26，該水循環(huán)裝置26可驅(qū)動水池25中的水沿一定方向流動，因此 ，水池25中的水流可循環(huán)通過水池25、管道22及水循環(huán)裝置26。
所述直流發(fā)電機20是一種利用電磁感應(yīng)進行直流發(fā)電的設(shè)備，該直流發(fā)電機20通常具有 一葉輪201及一發(fā)電裝置203。該葉輪201可設(shè)置在水流方向上并部分浸入水流中，使得葉輪 201的旋轉(zhuǎn)切線方向與水流方向保持一致，從而葉輪201可在水流的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。該發(fā)電裝置 203可在葉輪201的驅(qū)動下發(fā)電，該發(fā)電裝置203包括定子、轉(zhuǎn)子及換向片。該發(fā)電裝置203的 定子包括一用于在空氣中建立磁場的磁場繞組，該轉(zhuǎn)子包括一相對于定子轉(zhuǎn)動的電樞繞組， 該發(fā)電裝置203的轉(zhuǎn)子可通過一齒輪裝置(圖未示)與葉輪201連接進而在葉輪201的帶動下 轉(zhuǎn)動，使得該轉(zhuǎn)子的電樞繞組在磁場中相對運動從而感應(yīng)產(chǎn)生一交流電壓，該交流電壓通過 所述換向片轉(zhuǎn)換為直流電205輸出。
所述水池25為一盛有水的容器，比如游泳池或水族箱，該水池25包括一入水口252及一 出水口253，所述水流可通過入水口252及出水口253流入或流出該水池25。
所述水循環(huán)裝置26可設(shè)置在管道22或水池25中，優(yōu)選地設(shè)置于管道22中。該水循環(huán)裝置 26包括一入水口262、 一出水口263及一馬達265;該馬達265可由市電供電，用于將水流由入 水口262吸入并從出水口263排出，從而驅(qū)動水流按一預(yù)定方向沿管道22流動。在由游泳池構(gòu) 成的水池25中，該水循環(huán)裝置26也可用于過濾水中的雜質(zhì)；在由水族箱構(gòu)成的水池25中，該 水循環(huán)裝置26不僅可過濾雜質(zhì)，還可增加水中的氧氣量。
所述直流發(fā)電機20可設(shè)置于水池25的入水口252或出水口253處，從而有利于接受水流的 驅(qū)動；可以理解地，該直流發(fā)電機20的數(shù)量不限于一個，亦可為多個，從而有利于產(chǎn)生更多 的電力。使用時，開動水循環(huán)裝置26的馬達265驅(qū)動水流沿著管道22流動，水流流經(jīng)水池25時將帶動該水池25中水流換水；水流流經(jīng)直流發(fā)電機20時將帶動該直流發(fā)電機20的葉輪201 轉(zhuǎn)動并通過發(fā)電裝置203進行發(fā)電，從而產(chǎn)生直流電205輸出。因此，該供電裝置100利用水 池25、管道22之間的水流循環(huán)進行發(fā)電，并轉(zhuǎn)換成直流電輸出205以提供電力給發(fā)光二極管 光源30，從而有效地利用水循環(huán)系統(tǒng)中的水流動能將其部分轉(zhuǎn)換成電能，達到節(jié)能環(huán)保的效 果；可以理解地，該直流發(fā)電機20還可設(shè)置在一自然水循環(huán)系統(tǒng)中便于接受水流驅(qū)動的位置 ，如河流、江水，從而直接利用自然水循環(huán)系統(tǒng)中的水能進行發(fā)電，由此可省去水循環(huán)裝置 26，進一步地達到節(jié)能環(huán)保的目的。
圖2所示為本發(fā)明使用圖1中的直流發(fā)電機20所提供電源的照明裝置200，該照明裝置 200包括一直流發(fā)電機20、 一發(fā)光二極管光源30、 一充電電池40、 一定時器50及一光傳感器 60，該充電電池40與發(fā)光二極管光源30并聯(lián)，該充電電池40—端通過定時器50與發(fā)光二極管 光源30—端相連，該發(fā)光二極管光源30另一端與充電電池40另一端相連，該光傳感器60與定 時器50相連。直流發(fā)電機20、發(fā)光二極管光源30、充電電池40、定時器50及光傳感器60構(gòu)成 閉合電路。該直流發(fā)電機20以如圖1所示實施例中所述方式提供直流電；該充電電池40用以 存儲該直流發(fā)電機20產(chǎn)生的電能并可向該發(fā)光二極管光源30供電；該定時器50用于控制該發(fā) 光二極管光源30的開/關(guān)，該光傳感器60用于監(jiān)控該發(fā)光二極管光源30周圍環(huán)境的亮度。該 光傳感器60偵測到周圍環(huán)境亮度不夠時，該光傳感器60會給定時器50發(fā)出信號，該定時器50 即連通充電電池40與發(fā)光二極管光源30的電路，使得該發(fā)光二極管光源30得到充電電池40的 供電進而照亮周圍環(huán)境；當該光傳感器60偵測到周圍環(huán)境亮度足夠時，該光傳感器60會發(fā)出 信號通知定時器50關(guān)斷充電電池40與發(fā)光二極管光源30的電路，從而關(guān)閉該發(fā)光二極管光源 30。因此，可根據(jù)環(huán)境亮度決定該發(fā)光二極管光源30的開/關(guān)，從而進一步達到節(jié)能環(huán)保的 目的。
請參閱圖3，為本發(fā)明另一實施例的照明裝置300，該照明裝置300具有與照明裝置200相 似的結(jié)構(gòu)，該照明裝置300同樣包括一直流發(fā)電機20、 一發(fā)光二極管光源30、 一充電電池40 、 一定時器50及一光傳感器60，該發(fā)電機20、發(fā)光二極管光源30、充電電池40、定時器50及 光傳感器60構(gòu)成閉合電路，該直流發(fā)電機20能以如圖1所述實施例中所述方式提供直流電； 該照明裝置300與照明裝置200的區(qū)別之處在于該照明裝置300還進一步包括一外部電路元 件70，該外部電路元件70由市電電源80供電構(gòu)成一外部電路(圖未標)，該外部電路與發(fā)光 二極管光源30并聯(lián)；該照明裝置300還具有一電流偵測器(圖未示)，該電流偵測器用于偵 測充電電池40的電能狀況，當充電電池40儲電不足時，即該外部電路元件70可接通市電電源 80給發(fā)光二極管光源30供電，使得該發(fā)光二極管光源30的照明亮度達到設(shè)定標準。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，如將直流發(fā)電機20置于其他的 水流循環(huán)系統(tǒng)中，使用不同的水循環(huán)裝置26，將直流發(fā)電機20置于更適合接受水流驅(qū)動的位 置，或者將直流發(fā)電機20、發(fā)光二極管光源30、充電電池40構(gòu)成另一照明裝置，只要其不偏 離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護 的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種利用水循環(huán)的供電裝置，包括一直流發(fā)電機及一水循環(huán)系統(tǒng)，該直流發(fā)電機包括一葉輪及一發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置可在葉輪的帶動下發(fā)電，該水循環(huán)系統(tǒng)中的水流沿一預(yù)定方向循環(huán)流動，其特征在于該直流發(fā)電機的葉輪浸入水循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)水流中，并在水流的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，從而帶動該發(fā)電裝置產(chǎn)生直流電。
2.如權(quán)利要求l所述的利用水循環(huán)的供電裝置，其特征在于所述 水循環(huán)系統(tǒng)包括一水池、 一管道及一水循環(huán)裝置，該水池中盛有水，該管道連通水池及水循 環(huán)裝置，該水循環(huán)裝置用于驅(qū)動水池中的水沿所述預(yù)定方向流動從而循環(huán)通過水池、管道及 水循環(huán)裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的利用水循環(huán)的供電裝置，其特征在于所述 水池為游泳池或水族箱，該水池包括一入水口及一出水口，該直流發(fā)電機設(shè)置于水池的入水 口或出水口處。
4.如權(quán)利要求2所述的利用水循環(huán)的供電裝置，其特征在于所述 水循環(huán)裝置包括一入水口、 一出水口及一馬達；該馬達用于將水流由入水口吸入并從出水口 排出，從而驅(qū)動水流按所述預(yù)定方向沿管道流動。
5.如權(quán)利要求2所述的利用水循環(huán)的供電裝置，其特征在于所述 直流發(fā)電機的數(shù)量為多個。
6. 一種照明裝置，包括一供電裝置及一發(fā)光二極管光源，該供電裝 置包括一直流發(fā)電機及一水循環(huán)系統(tǒng)，該直流發(fā)電機可在水流的驅(qū)動下發(fā)電，該水循環(huán)系統(tǒng) 中的水流沿一預(yù)定方向循環(huán)流動，其特征在于該直流發(fā)電機部分浸入水循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán) 水流中，并在水流的驅(qū)動下產(chǎn)生直流電以供給該發(fā)光二極管光源。
7.如權(quán)利要求6所述的照明裝置，其特征在于所述照明裝置還包 括一充電電池，該充電電池與該直流發(fā)電機電連接，用以存儲該直流發(fā)電機產(chǎn)生的電能。
8.如權(quán)利要求7所述的照明裝置，其特征在于所述照明裝置還包 括一定時器及一光傳感器，該充電電池的通過該定時器與發(fā)光二極管光源形成電連接，該光 傳感器與定時器相連，該定時器用于控制該發(fā)光二極管光源的開/關(guān)，該光傳感器用于監(jiān)控 該發(fā)光二極管光源周圍環(huán)境的亮度并控制該定時器。
9.如權(quán)利要求8所述的照明裝置，其特征在于所述照明裝置還包括一外部電路，該外部電路與發(fā)光二極管光源形成電連接，該外部電路在充電電池儲電不足 時用于向發(fā)光二極管光源供電。
10.一種供電方法，包括將一直流發(fā)電機置于一水循環(huán)系統(tǒng)中， 該直流發(fā)電機的葉輪浸入水循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)水流中，并在水流的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動帶動該發(fā)電裝 置產(chǎn)生直流電。
11.如權(quán)利要求10所述的供電方法，其特征在于還包括將一充電 電池與該直流發(fā)電機電連接，用以存儲該直流發(fā)電機產(chǎn)生的電能。
12.如權(quán)利要求ll所述的供電方法，其特征在于還包括將一發(fā)光 二極管光源、 一定時器及一光傳感器與該充電電池、直流發(fā)電機電連接形成閉合電路，該充 電電池的通過該定時器與發(fā)光二極管光源形成電連接，該光傳感器與定時器相連，該定時器 用于控制該發(fā)光二極管光源的開/關(guān)，該光傳感器用于監(jiān)控該發(fā)光二極管光源周圍環(huán)境的亮 度。
13.如權(quán)利要求12所述的供電方法，其特征在于還包括將一外部 電路與發(fā)光二極管光源形成電連接，該外部電路在充電電池儲電不足時用于向發(fā)光二極管光 源供電。
全文摘要
一種利用水循環(huán)的供電裝置，包括一直流發(fā)電機及一水循環(huán)系統(tǒng)，該直流發(fā)電機包括一葉輪及一發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置可在葉輪的帶動下發(fā)電，該水循環(huán)系統(tǒng)中的水流沿一預(yù)定方向循環(huán)流動，該直流發(fā)電機的葉輪浸入水循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)水流中，并在水流的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，從而帶動該發(fā)電裝置產(chǎn)生直流電。本發(fā)明還揭露了一種照明裝置及其供電方法，所述供電裝置、照明裝置及供電方法利用水流循環(huán)進行發(fā)電，并轉(zhuǎn)換成直流電輸出以提供電力給發(fā)光二極管光源，從而有效地利用水循環(huán)系統(tǒng)中的水流動能將其部分轉(zhuǎn)換成電能，達到節(jié)能環(huán)保的效果。
文檔編號F03B13/00GK101469660SQ20071020343
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者徐弘光, 王君偉 申請人:富士邁半導體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導體工業(yè)股份有限公司