專利名稱：一種半潛入式水能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半潛入式水能發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力的日益緊缺，采用耗能型傳統(tǒng)模式的常規(guī)發(fā)電方式已經(jīng)不被人們所看好；地球資源的日趨匱乏，人們已經(jīng)不再更多地向傳統(tǒng)能源的轉(zhuǎn)換模式中獲得電力，再者，由于核能發(fā)電后續(xù)處理的不安全性和繁雜性，漸漸減弱了人們的關(guān)注度。而無污染的新興能源系統(tǒng)的應(yīng)用得到了長足的發(fā)展，所謂的智能電網(wǎng)的應(yīng)用，已引起了世人的高度關(guān)注，大有后勁突發(fā)的勢(shì)頭。人們期待著利用大自然所賦予的自然能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而獲取更加環(huán)保和高收益 的電能。近年來，隨著超級(jí)電容產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，以及大容量電池的量產(chǎn)可能性在不斷提升，儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用被人們所日益關(guān)注，因此，以往通常不被看好的微弱能量的積累和存儲(chǔ)如今變得可能。當(dāng)人們?cè)讷@取斷續(xù)、零星、微弱的電能時(shí)，試圖將這些能量通過技術(shù)手段進(jìn)行累積和保存，當(dāng)需要進(jìn)行功率性能量輸出和轉(zhuǎn)換的時(shí)候，由超級(jí)電容進(jìn)行輸出和供給，這樣，就能有效地做到，將儲(chǔ)能電池中存儲(chǔ)的、經(jīng)過微量累積的電能，在需要的時(shí)候便能通過超級(jí)電容這一媒介，進(jìn)行滿足需求的功率和能量的傳遞。而在現(xiàn)有的應(yīng)用技術(shù)中，發(fā)電的能力和效
率一直是至關(guān)重要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種半潛入式水能發(fā)電裝置，該裝置將水流中的微弱能量，通過能量的轉(zhuǎn)換，使之變成人們所需要的電能；這些微弱的電量通過電路轉(zhuǎn)換，將被保存到儲(chǔ)能電池中，經(jīng)過多組的串聯(lián)和并聯(lián)實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)的能量傳輸。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種半潛入式水能發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)裝置、葉輪和齒輪組，所述的發(fā)電機(jī)裝置內(nèi)置的磁鋼與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)體的主軸相連，磁鋼內(nèi)固定有線圈，發(fā)電機(jī)裝置的下部連有電纜線，電纜線包括電流導(dǎo)線和信號(hào)線，所述的葉輪由沿圓周排列的旋轉(zhuǎn)葉片組成，所述的旋轉(zhuǎn)葉片上端由葉片定位裝置固定，下端與齒輪組環(huán)片相連，所述的齒輪組環(huán)片內(nèi)置的齒輪組與每片旋轉(zhuǎn)葉片下端的齒輪嚙合，所述的齒輪組與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過信號(hào)線與控制系統(tǒng)相連，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級(jí)電容相連，所述的超級(jí)電容與儲(chǔ)能電池相連。所述的電纜線至少為四根。所述的發(fā)電機(jī)裝置與葉輪之間安裝有增速變速箱。所述的葉輪為豎著安裝或橫向安裝；當(dāng)橫向安裝時(shí)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)體的主軸兩端均與發(fā)電機(jī)裝置內(nèi)置的磁鋼相連。所述的超級(jí)電容的單體容量是4000F/2. 7V。[0013]有益效果本實(shí)用新型將水流中的微弱能量，通過能量的轉(zhuǎn)換，使之變成人們所需要的電能；這些微弱的電量通過電路轉(zhuǎn)換，將被保存到儲(chǔ)能電池中，經(jīng)過多組的串聯(lián)和并聯(lián)實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)的能量傳輸。本實(shí)用新型為一種動(dòng)態(tài)可變、可控旋轉(zhuǎn)輪片技術(shù)，采用自動(dòng)控制閉環(huán)的方式，將水流能量轉(zhuǎn)變成電量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)優(yōu)化，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)改變旋轉(zhuǎn)葉輪的角度，使輸出電
量的效率最高。


圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型葉輪橫向安裝時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖I所示，本實(shí)用新型包括發(fā)電機(jī)裝置I、葉輪和齒輪組，所述的發(fā)電機(jī)裝置I內(nèi)置的磁鋼與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)體的主軸相連，磁鋼內(nèi)固定有線圈，發(fā)電機(jī)裝置I的下部連有電纜線2，電纜線包括電流導(dǎo)線和信號(hào)線，其特征在于所述的葉輪由沿圓周排列的旋轉(zhuǎn)葉片3組成，所述的旋轉(zhuǎn)葉片3上端由葉片定位裝置5固定，下端與齒輪組環(huán)片4相連，所述的齒輪組環(huán)片4內(nèi)置的齒輪組與每片旋轉(zhuǎn)葉片下端的齒輪嚙合，所述的齒輪組與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過信號(hào)線與控制系統(tǒng)相連，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級(jí)電容相連，所述的超級(jí)電容與儲(chǔ)能電池相連。所述的電纜線至少為四根。所述的發(fā)電機(jī)裝置I與葉輪之間安裝有增速變速箱6。所述的葉輪為豎著安裝或橫向安裝；當(dāng)橫向安裝時(shí)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)體的主軸兩端均與發(fā)電機(jī)裝置I內(nèi)置的磁鋼相連。如圖2所示。所述的超級(jí)電容的單體容量是4000F/2. 7V。其中發(fā)電機(jī)裝置1，其基本功能是將水流推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)后，將旋轉(zhuǎn)磁性剛體，在固定線圈中產(chǎn)生電流，給出能量。線圈中的電流(電能)通過電纜線2，輸出能量。除了給出電流的二根導(dǎo)線外，還有二根傳輸信號(hào)的導(dǎo)線，由該通訊線實(shí)現(xiàn)與外部的聯(lián)系和接受控制指令，葉片所需的改變參數(shù)就是由其傳遞。因此，本電纜線為四芯線或更多?？勺兘嵌鹊男D(zhuǎn)葉片3，其主要功能是將外部的水流產(chǎn)生的能量經(jīng)其產(chǎn)生推力，而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)裝置I的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電流。所要注意的是，其角度是變化的，是依照了外部的通訊指令進(jìn)行調(diào)節(jié)角度，其目的是將水流產(chǎn)生的選轉(zhuǎn)力最大，發(fā)出的電力最大。齒輪組環(huán)片4，其內(nèi)置的齒輪組將改變旋轉(zhuǎn)葉片的角度，改變的方向?qū)⒁勒樟送ㄓ嵔o出的指令執(zhí)行，其旋轉(zhuǎn)的角度保證所有的葉片在任何時(shí)候都保持一致，具有相同的角度，從而使旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定流暢。[0027]葉片定位裝置5，其主要功能是保證葉片的以原有的原點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，保證旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)
定、可靠。變速箱6，為了具有較好的發(fā)電機(jī)應(yīng)用輸出特性，本裝置可以選擇性地配置變速箱機(jī)構(gòu)，其變速的過程設(shè)計(jì)成增速的，用以獲得更大的轉(zhuǎn)換電功率。本實(shí)用新型裝置的工作過程是這樣的，當(dāng)發(fā)電機(jī)裝置的底座被固定在河床固定位置后，當(dāng)葉輪開始旋轉(zhuǎn)后轉(zhuǎn)動(dòng)體的主軸將使發(fā)電機(jī)軸內(nèi)置的磁鋼旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的磁鋼體在固定的線圈中運(yùn)行，使線圈產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)速度成正比的電流，即所謂的電能就發(fā)出。當(dāng)電流流出后，經(jīng)過涓流控制電路，將電流對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電，當(dāng)充電到一定的程度時(shí)，超級(jí)電容的能量將被轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能電池，電池將接受隨意大小的電能，其能量就被保存。值得一提的是，任意微弱的“垃圾電”都將被保存、積累。系統(tǒng)在得到這些電能保存的同時(shí)，控制系統(tǒng)將對(duì)收集的能量進(jìn)行對(duì)比，其對(duì)比的 原則和算法是，本次固定時(shí)間段的能量與上一時(shí)段的能量進(jìn)行對(duì)比，要是未能達(dá)到最大值(最大值由系統(tǒng)標(biāo)定過程中獲得)，控制系統(tǒng)就將發(fā)出改變?nèi)~片的指令，在幾個(gè)調(diào)整指令過后，選擇一個(gè)對(duì)比后得到的能量最大值，這個(gè)能量最大值所對(duì)應(yīng)的葉片調(diào)整角度就被認(rèn)定為經(jīng)過優(yōu)化控制的優(yōu)化角度。由于葉片被調(diào)節(jié)在最優(yōu)的角度，因此，輸出的電量將是最大化的。為了得到最大的能量，同時(shí)能將這些能量進(jìn)行逆變和并網(wǎng)發(fā)電，在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，往往是將很多個(gè)本實(shí)用新型的裝置串聯(lián)在一起，以獲得適合于逆變向電網(wǎng)饋送電能。然而，在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)將定時(shí)地發(fā)出調(diào)整指令，改變?nèi)~片的旋轉(zhuǎn)角度，以獲得最大的能量，這個(gè)過程將循環(huán)至整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)被關(guān)閉。關(guān)于超級(jí)電容電壓的說明I)、超級(jí)電容可以任意的串聯(lián)和并聯(lián)2)、超級(jí)電容的單體容量是4000F/2. 7V3)、現(xiàn)有的，一個(gè)模組是18個(gè)單體串聯(lián)構(gòu)成，(48V)，也可以是任意數(shù)量進(jìn)行組合形成任意高電壓。模組的電壓等級(jí)是可以任意高或低。4)、在本實(shí)用新型中，當(dāng)?shù)陀?8V時(shí)，采用一個(gè)模組進(jìn)行存儲(chǔ)能量，當(dāng)高于48V時(shí)，則采用m*48V的模式組合。當(dāng)然也可以采用其它等級(jí)電壓的模組進(jìn)行串聯(lián)組合。(m =
I.2. 3. 4,… )5)、本實(shí)用新型中依照了不同的發(fā)電電壓等級(jí)，依照了上述的描述，進(jìn)行靈活的組合，因此，很難確切地得出其固定的電壓等級(jí)。6)、并網(wǎng)發(fā)電的組合電壓等級(jí)是(400 600V電池組或超級(jí)電容的電壓(或更高))，即能向電網(wǎng)輸送380VAC的電壓能量。
權(quán)利要求1.ー種半潛入式水能發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)裝置(I)、葉輪和齒輪組，所述的發(fā)電機(jī)裝置(I)內(nèi)置的磁鋼與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)體的主軸相連，磁鋼內(nèi)固定有線圈，發(fā)電機(jī)裝置(I)的下部連有電纜線(2)，電纜線包括電流導(dǎo)線和信號(hào)線，其特征在于所述的葉輪由沿圓周排列的旋轉(zhuǎn)葉片(3)組成，所述的旋轉(zhuǎn)葉片(3)上端由葉片定位裝置(5)固定，下端與齒輪組環(huán)片(4)相連，所述的齒輪組環(huán)片(4)內(nèi)置的齒輪組與每片旋轉(zhuǎn)葉片下端的齒輪嚙合，所述的齒輪組與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過信號(hào)線與控制系統(tǒng)相連，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級(jí)電容相連，所述的超級(jí)電容與儲(chǔ)能電池相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種半潛入式水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的電纜線至少為四根。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種半潛入式水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的發(fā)電機(jī)裝置(I)與葉輪之間安裝有增速變速箱(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種半潛入式水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉輪為豎著安裝或橫向安裝；當(dāng)橫向安裝時(shí)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)體的主軸兩端均與發(fā)電機(jī)裝置(I)內(nèi)置的磁鋼相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種半潛入式水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的超級(jí)電容的單體容量是4000F/2. 7V。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種半潛入式水能發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)裝置(1)、葉輪和齒輪組，所述的葉輪由沿圓周排列的旋轉(zhuǎn)葉片(3)組成，所述的旋轉(zhuǎn)葉片(3)上端由葉片定位裝置(5)固定，下端與齒輪組環(huán)片(4)相連，所述的齒輪組環(huán)片(4)內(nèi)置的齒輪組與每片旋轉(zhuǎn)葉片下端的齒輪嚙合，所述的齒輪組與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過信號(hào)線與控制系統(tǒng)相連，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級(jí)電容相連，所述的超級(jí)電容與儲(chǔ)能電池相連。本實(shí)用新型為一種動(dòng)態(tài)可變、可控旋轉(zhuǎn)輪片技術(shù)，采用自動(dòng)控制閉環(huán)的方式，將水流能量轉(zhuǎn)變成電量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)優(yōu)化，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)改變旋轉(zhuǎn)葉輪的角度，使輸出電量的效率最高。
文檔編號(hào)F03B13/00GK202451349SQ20112043503
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
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