專利名稱：一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
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如今變得可能。當(dāng)人們在獲取斷續(xù)、零星、微弱的電能時，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)換的時候，由超級電容進(jìn)行輸出和供給，這樣，就能有效地做到，將儲能電池中存儲的、經(jīng)過微量累積的電能，在需要的時候便能通過超級電容這一媒介，進(jìn)行滿足需求的功率和能量的傳遞。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，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的轉(zhuǎn)換將其保存到儲能電池中，經(jīng)過多組的串聯(lián)和并聯(lián)實現(xiàn)向電網(wǎng)的能量傳輸。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)、葉輪和安裝底座，所述的發(fā)電機(jī)內(nèi)置的磁鋼與葉輪轉(zhuǎn)動體的主軸相連，磁鋼內(nèi)固定有線圈，發(fā)電機(jī)的下部連有電纜線，電纜線包括電流導(dǎo)線和信號線，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)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)通過信號線與控制系統(tǒng)相連，所述的齒輪組環(huán)片與發(fā)電機(jī)之間安裝有升降操作桿，所述的發(fā)電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)體安裝在安裝底座上，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級電容相連，所述的超級電容與儲能電池相連。所述的電纜線至少為四根。所述的發(fā)電機(jī)與葉輪之間安裝有增速變速箱。所述的旋轉(zhuǎn)體為270度旋轉(zhuǎn)體。所述的升降操作桿與驅(qū)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。所述的旋轉(zhuǎn)體與驅(qū)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。所述的升降操作桿4與驅(qū)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。所述的旋轉(zhuǎn)體3與驅(qū)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。所述的超級電容的單體容量是4000F/2. 7V。[0016]有益效果實用新型為一種動態(tài)可變、可以使整個發(fā)電機(jī)裝置系統(tǒng)依照河流的水面的高度、 水流的夾角可控旋轉(zhuǎn)的技術(shù)，采用自動控制閉環(huán)的方式，將水流能量轉(zhuǎn)變成電量進(jìn)行了動態(tài)優(yōu)化，通過自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的高度、角度和旋轉(zhuǎn)葉片的角度調(diào)整和優(yōu)化，以使輸出電量的效率最高。本實用新型作為無污染，無需改變河道和水流外部特征的發(fā)電裝置，免除了人們常規(guī)概念中的攔河筑壩、提高水位、建造龐大的發(fā)電機(jī)組這樣龐大的系統(tǒng)工程，利用常規(guī)河床中的水流能量進(jìn)行發(fā)電，該類水能發(fā)電裝置應(yīng)用前景人們普遍看好，而且已經(jīng)為越來越多的人所認(rèn)識。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖1所示，本實用新型包括發(fā)電機(jī)7、葉輪和安裝底座1，所述的發(fā)電機(jī)7內(nèi)置的磁鋼與葉輪轉(zhuǎn)動體的主軸相連，磁鋼內(nèi)固定有線圈，發(fā)電機(jī)7的下部連有電纜線2，電纜線包括電流導(dǎo)線和信號線，其特征在于所述的葉輪由沿圓周排列的旋轉(zhuǎn)葉片5組成，所述的旋轉(zhuǎn)葉片5上端由葉片定位裝置固定，下端與齒輪組環(huán)片6相連，所述的齒輪組環(huán)片6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)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)通過信號線與控制系統(tǒng)相連，所述的齒輪組環(huán)片6與發(fā)電機(jī)7之間安裝有升降操作桿4， 所述的發(fā)電機(jī)7通過旋轉(zhuǎn)體3安裝在安裝底座1上，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級電容相連，所述的超級電容與儲能電池相連。所述的電纜線至少為四根。所述的發(fā)電機(jī)7與葉輪之間安裝有增速變速箱。所述的旋轉(zhuǎn)體3為270度旋轉(zhuǎn)體。所述的超級電容的單體容量是4000F/2. 7V。其中安裝底座1 用以在河(海)邊進(jìn)行固定。系作為固定發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)葉輪的固定支架。線圈中的電流(電能)通過的電纜線2 用于輸出能量。除了給出電流的二根導(dǎo)線外，還有二根傳輸信號的導(dǎo)線，由該通訊線實現(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。其中二根提供電流輸出的動力線，在數(shù)據(jù)通訊線的控制過程中，瞬時將被作為本裝置的電源線，以驅(qū)動發(fā)電機(jī)組的升降和旋轉(zhuǎn)，提供給升降電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)電能。270度旋轉(zhuǎn)體3:通過電驅(qū)動，實現(xiàn)依照優(yōu)化的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)將受控于外部的通訊數(shù)據(jù)。升降操作桿4 通過電驅(qū)動，實現(xiàn)依照優(yōu)化的高度進(jìn)行升降。系統(tǒng)的升降高度將受控于外部的通訊數(shù)據(jù)?？勺兘嵌鹊男D(zhuǎn)葉片5，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)7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(本文中將不作進(jìn)一步的描述)。齒輪組環(huán)片6，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候都保持一致，具有相同的角度， 從而使旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定流暢。發(fā)電機(jī)組7:為本實用新型的主發(fā)電機(jī)裝置，其基本功能是將水流推動葉輪旋轉(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。本實用新型的其工作過程是這樣的，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，將電流對超級電容進(jìn)行充電，當(dāng)充電到一定的程度時，超級電容的能量將被轉(zhuǎn)移到儲能電池，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)將定時地對河床水位的高低和水流的角度進(jìn)行調(diào)整，其調(diào)整的依據(jù)將是依照獲得的電能量的對比值進(jìn)行系統(tǒng)分析和判斷后給出修正的控制指令。其控制指令將分成三部分，一為高度調(diào)節(jié)指令當(dāng)河床的水位高度發(fā)生變化時，本裝置的所獲得的電量將發(fā)生變化，因此，系統(tǒng)將發(fā)出調(diào)整指令，而獲得的反饋參數(shù)與調(diào)整前的參數(shù)進(jìn)行對比，以獲得最優(yōu)的高度調(diào)節(jié)。其二，角度調(diào)節(jié)，當(dāng)河床水域的水流發(fā)生變換時， 系統(tǒng)將難以達(dá)到優(yōu)化的電量值，系統(tǒng)也將發(fā)出角度調(diào)節(jié)指令，其調(diào)節(jié)的過程類似于上述的高度調(diào)節(jié)過程。本系統(tǒng)另一調(diào)節(jié)過程為旋轉(zhuǎn)葉片調(diào)整，為得到能量最大值，控制系統(tǒng)本次固定時間段的能量與上一時段的能量進(jìn)行對比，要是未能達(dá)到由系統(tǒng)標(biāo)定過程中獲得的最大值， 控制系統(tǒng)就將發(fā)出改變?nèi)~片的指令，在若干個調(diào)整指令過后，選擇一個對比后得到的能量最大值，這個能量最大值所對應(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。在發(fā)電儲能的過程中，為了得到最大的能量，同時能將這些能量進(jìn)行逆變和并網(wǎng)發(fā)電，在一個應(yīng)用系統(tǒng)中，往往是將很多個本實用新型的裝置串聯(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)將定時或不定時地發(fā)出調(diào)整指令，改變裝置的高度和偏移角度，以獲得最大的能量，這個過程將循環(huán)至整個發(fā)電系統(tǒng)被關(guān)閉。關(guān)于超級電容電壓的說明1)、超級電容可以任意的串聯(lián)和并聯(lián)2)、超級電容的單體容量是4000F/2. 7V3)、現(xiàn)有的，一個模組是18個單體串聯(lián)構(gòu)成，G8V)，也可以是任意數(shù)量進(jìn)行組合形成任意高電壓。模組的電壓等級是可以任意高或低。4)、在本實用新型中，當(dāng)?shù)陀?8V時，采用一個模組進(jìn)行存儲能量，當(dāng)高于48V時， 則采用m*48V的模式組合。當(dāng)然也可以采用其它等級電壓的模組進(jìn)行串聯(lián)組合。(m =1.2.3.4，...·)5)、本實用新型中依照了不同的發(fā)電電壓等級，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。6)、并網(wǎng)發(fā)電的組合電壓等級是GOO 600V電池組或超級電容的電壓(或更高))，即能向電網(wǎng)輸送380V AC的電壓能量。
權(quán)利要求1.一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)(7)、葉輪和安裝底座(1)，所述的發(fā)電機(jī)(7)內(nèi)置的磁鋼與葉輪轉(zhuǎn)動體的主軸相連，磁鋼內(nèi)固定有線圈，發(fā)電機(jī)(7)的下部連有電纜線O)，電纜線包括電流導(dǎo)線和信號線，其特征在于所述的葉輪由沿圓周排列的旋轉(zhuǎn)葉片(5)組成，所述的旋轉(zhuǎn)葉片(5)上端由葉片定位裝置固定，下端與齒輪組環(huán)片(6)相連，所述的齒輪組環(huán)片(6)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)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)通過信號線與控制系統(tǒng)相連，所述的齒輪組環(huán)片(6)與發(fā)電機(jī)(7)之間安裝有升降操作桿，所述的發(fā)電機(jī)(7)通過旋轉(zhuǎn)體(3)安裝在安裝底座 ⑴上，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級電容相連，所述的超級電容與儲能電池相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(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1所述的一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的發(fā)電機(jī)(7)與葉輪之間安裝有增速變速箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)體(3)為270度旋轉(zhuǎn)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的升降操作桿(4)與驅(qū)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)體C3)與驅(qū)動電機(jī)相連，所述的驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，其特征在于所述的超級電容的單體容量是4000F/2. 7V。
專利摘要本實用新型涉及一種多變量可調(diào)節(jié)的水能發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)、齒輪組環(huán)片、葉輪和安裝底座，所述的葉輪由沿圓周排列的旋轉(zhuǎn)葉片組成，所述的齒輪組環(huán)片與發(fā)電機(jī)之間安裝有升降操作桿，所述的發(fā)電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)體安裝在安裝底座上，所述的電流導(dǎo)線通過涓流控制電路與超級電容相連，所述的超級電容與儲能電池相連。本實用新型通過自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的高度、角度和旋轉(zhuǎn)葉片的角度調(diào)整和優(yōu)化，以使輸出電量的效率最高。本實用新型利用常規(guī)河床中的水流能量進(jìn)行發(fā)電，該類水能發(fā)電裝置應(yīng)用前景人們普遍看好，而且已經(jīng)為越來越多的人所認(rèn)識。
文檔編號F03B13/00GK202300809SQ20112043496
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者帥鴻元, 陸政德 申請人:上海瑞華(集團(tuán))有限公司