專利名稱：水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別是涉及一種水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，能源作為整個(gè)世界發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最基本的驅(qū)動(dòng)力，愈來(lái)愈成為了人們賴以生存的基礎(chǔ)和全人類共同關(guān)心的話題。隨著能源危機(jī)的日益臨近，對(duì)各種新能源的開(kāi)發(fā)和利用成為了當(dāng)前具有重大意義并且迫切需要解決的問(wèn)題。但對(duì)于如風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等新能源?lái)說(shuō)，它們主要存在著動(dòng)力來(lái)源微弱、動(dòng)力大小不穩(wěn)定且斷斷續(xù)續(xù)、能量收集較困難等問(wèn)題，而目前現(xiàn)有的各種收集動(dòng)力源并進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)或裝置也面臨著不能高效地將不穩(wěn)定的動(dòng)力轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電能的技術(shù)難題，因此大多停留在理論和試驗(yàn)階段，無(wú)法大規(guī)模投入市場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)作，從而嚴(yán)重影響了這些新能源在各個(gè)領(lǐng)域的大規(guī)模廣泛應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，能高效地收集不穩(wěn)定的動(dòng)力并將其轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的水勢(shì)能，以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生較穩(wěn)定和較大量的電能，從而有效實(shí)現(xiàn)了能源的轉(zhuǎn)換及利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的水能蓄能機(jī)構(gòu)以及與水能蓄能機(jī)構(gòu)配合的水能發(fā)電機(jī)構(gòu)，其中動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將外界動(dòng)力傳遞給水能蓄能機(jī)構(gòu)，水能發(fā)電機(jī)構(gòu)包括水輪和與水輪連接的發(fā)電機(jī)，水能蓄能機(jī)構(gòu)包括活塞泵、儲(chǔ)水池、在高度方向上高于儲(chǔ)水池的蓄能池、自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)、蓄水管和出水管，蓄水管的進(jìn)水口位于儲(chǔ)水池內(nèi)，蓄水管的出水口位于蓄能池上方且正對(duì)蓄能池，出水管連通蓄能池和儲(chǔ)水池?；钊玫幕钊c動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，活塞泵上還設(shè)有與活塞泵腔室連通的通水口，且通水口與蓄水管連通，并且在通水口與蓄水管進(jìn)水口之間、以及通水口與蓄水管出水口之間的蓄水管上還分別設(shè)有單向閥。自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)沖水斗和用于支撐自動(dòng)沖水斗的轉(zhuǎn)動(dòng)支軸，且自動(dòng)沖水斗設(shè)于蓄水管出水口與蓄能池之間、且正對(duì)著蓄水管出水口，水輪設(shè)于出水管的內(nèi)部或者下方，且水輪的輪葉正對(duì)著出水管。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中水能蓄能機(jī)構(gòu)的出水管為連通蓄能池和儲(chǔ)水池的虹吸管，且虹吸管的倒U形端位于蓄能池內(nèi)，虹吸管較長(zhǎng)的另一端伸向儲(chǔ)水池內(nèi)，水輪設(shè)于虹吸管的內(nèi)部或者下方，且水輪的輪葉正對(duì)著虹吸管。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中蓄能池為密閉腔體，在該密閉腔體上設(shè)有單向氣閥。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中位于通水口與蓄水管進(jìn)水口之間的單向閥設(shè)在靠近蓄水管進(jìn)水口的位置，位于通水口與蓄水管出水口之間的單向閥設(shè)在靠近通水口的位置。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng),其中的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為風(fēng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或健身器材傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和水能發(fā)電機(jī)構(gòu)還均包括變速機(jī)構(gòu)和飛輪。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中發(fā)電機(jī)的輸出端還連接有電力電子控制電路。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中電力電子控制電路的輸出端還連接有儲(chǔ)電設(shè)備。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中的發(fā)電機(jī)為永磁發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是:1、本實(shí)用新型通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水能蓄能機(jī)構(gòu)和水能發(fā)電機(jī)
構(gòu)，能高效地收集不穩(wěn)定的動(dòng)力并將其轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的水勢(shì)能，以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生較穩(wěn)
定和較大量的電能，從而有效實(shí)現(xiàn)了能源的轉(zhuǎn)換及利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效.、/■
M ;2、本實(shí)用新型通過(guò)進(jìn)一步將水能蓄能機(jī)構(gòu)的出水管選為虹吸管，通過(guò)自動(dòng)沖水斗和虹吸管的配合使用，使自動(dòng)沖水斗的尺寸和占用空間大大縮小，而自動(dòng)沖水斗在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的磨損、噪音和故障率也會(huì)大大降低，從而保證了更好的水能蓄能效果，更有利于在各個(gè)場(chǎng)合的推廣應(yīng)用；3、本實(shí)用新型通過(guò)進(jìn)一步分別合理設(shè)置位于通水口與蓄水管進(jìn)水口之間、以及通水口與蓄水管出水口之間的單向閥的位置，更好地保證了活塞泵的抽水效果，并且提高了活塞泵的抽水效率，從而更高效地利用外界動(dòng)力；4、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)多種結(jié)構(gòu)的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了將不同類型的動(dòng)力源進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用，大大滿足了不同情況下的實(shí)際需要，更有利于其在各個(gè)場(chǎng)合的推廣應(yīng)用；并且根據(jù)實(shí)際需要，通過(guò)進(jìn)一步在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有變速機(jī)構(gòu)和飛輪，從而保證了更加穩(wěn)定、持續(xù)的能源轉(zhuǎn)化和能源供應(yīng)；5、本實(shí)用新型通過(guò)采用電力電子控制電路，進(jìn)一步改善了發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能的質(zhì)量，保證了用電設(shè)備的正常和穩(wěn)定使用，并且通過(guò)采用儲(chǔ)電設(shè)備，使得當(dāng)發(fā)電量大于用電設(shè)備需求時(shí)，多余的電能給儲(chǔ)電設(shè)備充電，而當(dāng)發(fā)電量不能滿足用電設(shè)備需求時(shí)，不足的電能則可由儲(chǔ)電設(shè)備提供，從而保證了更加穩(wěn)定的電力供應(yīng)；6、本實(shí)用新型相比其他現(xiàn)有蓄能發(fā)電技術(shù)來(lái)說(shuō)，對(duì)使用環(huán)境、密封性、成本、生產(chǎn)工藝等均要求不高，而且，其既可以應(yīng)對(duì)外界能量來(lái)源的變化，又可以應(yīng)對(duì)負(fù)載的用電負(fù)荷變化，因此在新能源開(kāi)發(fā)利用方面具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，適于大規(guī)模推廣。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)的水平式風(fēng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)的垂直式風(fēng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)的虹吸管上、下限位的位置示意圖。圖中:活塞I， 活塞泵腔室2，活塞泵3，通水口 4，蓄水管5，蓄水管進(jìn)水口 6，蓄水管出水口 7，自動(dòng)沖水斗8，轉(zhuǎn)動(dòng)支軸9，單向閥10，單向閥11，蓄能池12，單向氣閥13，虹吸管14，儲(chǔ)水池15，水輪16，發(fā)電機(jī)17，自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)18，電力電子控制電路19，儲(chǔ)電設(shè)備20，用電設(shè)備21，動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22，變速機(jī)構(gòu)23，飛輪24，虹吸管下限位25，虹吸管上限位26。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一:如
圖1所示,水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22、與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22連接的水能蓄能機(jī)構(gòu)以及與水能蓄能機(jī)構(gòu)配合的水能發(fā)電機(jī)構(gòu),其中動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22將外界動(dòng)力傳遞給水能蓄能機(jī)構(gòu)，水能發(fā)電機(jī)構(gòu)包括水輪16和與水輪16連接的發(fā)電機(jī)17，水能蓄能機(jī)構(gòu)包括活塞泵3、儲(chǔ)水池15、在高度方向上高于儲(chǔ)水池15的蓄能池12、自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)18、蓄水管5和出水管,蓄水管5的進(jìn)水口位于儲(chǔ)水池15內(nèi)，蓄水管5的出水口位于蓄能池12上方且正對(duì)蓄能池12，出水管連通蓄能池12和儲(chǔ)水池15。活塞泵3的活塞I與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22的輸出端連接，活塞泵3上還設(shè)有與活塞泵腔室2連通的通水口 4，且通水口 4與蓄水管5連通，并且在通水口 4與蓄水管進(jìn)水口 6之間、以及通水口 4與蓄水管出水口 7之間的蓄水管5上還分別設(shè)有單向閥11和單向閥10，其中單向閥11控制水流只能流向活塞泵3而不能倒流,單向閥10控制水流只能流向蓄能池12而不能倒流。自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)18包括自動(dòng)沖水斗8和用于支撐自動(dòng)沖水斗8的轉(zhuǎn)動(dòng)支軸9，且自動(dòng)沖水斗8設(shè)于蓄水管出水口 7與蓄能池12之間、且正對(duì)著蓄水管出水口 7，水輪16設(shè)于出水管的內(nèi)部或者下方，且水輪16的輪葉正對(duì)著出水管。在實(shí)際工作過(guò)程中，動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22由外界動(dòng)力源帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而使活塞泵3中的活塞I往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞I向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞泵腔室2的工作容積逐漸變大，產(chǎn)生部分真空，大氣壓力迫使儲(chǔ)水池15中的水經(jīng)蓄水管進(jìn)水口 6和單向閥11流入活塞泵腔室2，從而完成活塞泵3的吸水過(guò)程；當(dāng)活塞I向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞泵腔室2的工作容積逐漸變小，使其中的水受擠壓而產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，從而迫使水經(jīng)單向閥10和蓄水管出水口 7流入設(shè)于蓄水管出水口 7下的自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)18，從而完成活塞泵3的壓水過(guò)程。這樣，外界動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22的不斷動(dòng)作促使活塞I不斷地作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞泵3就會(huì)不斷地吸水或壓水，這樣就將外界的動(dòng)力轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能。經(jīng)過(guò)活塞泵3的壓水過(guò)程，水不斷地流入自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)18中的自動(dòng)沖水斗8，當(dāng)水加滿到一定程度時(shí)，自動(dòng)沖水斗8位于轉(zhuǎn)動(dòng)支軸9右邊的重量將大于自動(dòng)沖水斗8位于轉(zhuǎn)動(dòng)支軸9左邊的重量,這樣自動(dòng)沖水斗8就會(huì)向右邊傾斜，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)正反饋現(xiàn)象:自動(dòng)沖水斗8越向右邊傾斜，右邊重量就越大于左邊重量。結(jié)果自動(dòng)沖水斗8將其中盛的水全部一下子倒入蓄能池12中，再由出水管流下來(lái)帶動(dòng)水輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)17發(fā)電；自動(dòng)沖水斗8的水流盡后，位于轉(zhuǎn)動(dòng)支軸9左邊的重量大于右邊，自動(dòng)沖水斗8將復(fù)位，從而進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的沖水作業(yè)。通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，能夠高效地收集不穩(wěn)定的動(dòng)力并將其轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的水勢(shì)能，以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)17產(chǎn)生較穩(wěn)定和較大量的電能，從而有效實(shí)現(xiàn)了能源的轉(zhuǎn)換及利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。作為一種優(yōu)選，對(duì)于上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中位于通水口 4與蓄水管進(jìn)水口 6之間的單向閥11設(shè)在靠近蓄水管進(jìn)水口 6的位置，因?yàn)槿绻麊蜗蜷y11設(shè)在較高位置，那么經(jīng)蓄水管5抽上來(lái)的水在單向閥11以上被儲(chǔ)存起來(lái)，而在單向閥11以下的水又回落到儲(chǔ)水池15里，相當(dāng)于做了無(wú)用功，故單向閥11盡可能設(shè)在蓄水管5底部，這樣便盡可能使單向閥11以下回落的水少，減少做無(wú)用功。而位于通水口 4與蓄水管出水口 7之間的單向閥10則設(shè)在靠近通水口 4的位置，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中單向閥10對(duì)水的單向控制作用可能較好，但對(duì)空氣卻不一定，這會(huì)導(dǎo)致活塞泵3空抽從蓄水管5而來(lái)的空氣，卻抽不上來(lái)儲(chǔ)水池15中的水，此時(shí)如果單向閥10設(shè)在較低位置，上面有水儲(chǔ)存，就起到了隔絕空氣的作用，這樣活塞泵3的抽水效果會(huì)更好。上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可根據(jù)實(shí)際需求，從現(xiàn)有技術(shù)中選擇采用不同類型的機(jī)械結(jié)構(gòu)，以滿足將不同類型的外界動(dòng)力源進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用的要求，這樣便大大有利于該蓄能發(fā)電系統(tǒng)在各個(gè)場(chǎng)合的廣泛推廣應(yīng)用。作為優(yōu)選例，上述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可為如圖2和圖3所示的風(fēng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可為與健身器材連接的健身器材傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便能利用健身器材的兩種主要運(yùn)動(dòng):圓周運(yùn)動(dòng)和圓弧擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并將這兩種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞泵3中的活塞I的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。特別地，由于海面廣闊，風(fēng)力資源豐厚，而且所需的水源充足，因此本蓄能發(fā)電系統(tǒng)在海上/海岸風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，將會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。需要說(shuō)明的是，在實(shí)際使用過(guò)程中如果單個(gè)動(dòng)力源的能量極其有限，則可以將多個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)集中起來(lái)加以利用，從而使多個(gè)動(dòng)力源共同作用于同一個(gè)蓄能池12，集中能量供應(yīng)一個(gè)水輪16發(fā)電，這樣既降低了成本，又提高了發(fā)電效率，適合在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較集中的地方進(jìn)行推廣使用。作為一種優(yōu)選，上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22和水能發(fā)電機(jī)構(gòu)還均可包括現(xiàn)有技術(shù)中的變速機(jī)構(gòu)和飛輪。對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22，根據(jù)不同的外界動(dòng)力源，可選擇合適的變速機(jī)構(gòu)，以確保微弱的動(dòng)力也能經(jīng)變速機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)活塞泵3運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)外界動(dòng)力過(guò)大時(shí)，還可以通過(guò)變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，以獲得大小合適的外界動(dòng)力，而在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22中加設(shè)飛輪則可因其質(zhì)量較大，慣性也相應(yīng)較大，從而進(jìn)一步帶動(dòng)活塞泵3進(jìn)行更加持續(xù)的抽水及排水作業(yè)；對(duì)于水能發(fā)電機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，加設(shè)變速機(jī)構(gòu)23和飛輪24也同樣可實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)17進(jìn)行更加穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)電作業(yè)。當(dāng)然，如果外界的動(dòng)力足夠、穩(wěn)定，則可不需要變速機(jī)構(gòu)或飛輪。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，上述水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)17選擇為永磁發(fā)電機(jī)，這樣便避免了采用電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)時(shí)因電量缺乏、無(wú)法為發(fā)電機(jī)提供初始勵(lì)磁電流而造成發(fā)電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)運(yùn)行的問(wèn)題。實(shí)施例二:作為進(jìn)一步的改進(jìn)，在上述實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對(duì)于水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)中的水能蓄能機(jī)構(gòu)，如
圖1所示，其中的出水管采用連通蓄能池12和儲(chǔ)水池15的虹吸管14，且虹吸管14的倒U形端位于蓄能池12內(nèi)，虹吸管14較長(zhǎng)的另一端伸向儲(chǔ)水池15內(nèi)，水輪16設(shè)于虹吸管14的內(nèi)部或者下方，且水輪16的輪葉正對(duì)著虹吸管14。作為一種優(yōu)選，蓄能池12設(shè)計(jì)為密閉腔體，并且在該密閉腔體上設(shè)有單向氣閥13，該單向氣閥13控制外界大氣只能流向蓄能池12，而蓄能池12中的空氣不能流向外界，從而確保蓄能池12里的氣壓大于等于外界大氣壓，以成功產(chǎn)生虹吸效應(yīng)。采用上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)18和虹吸管14的配合使用，在工作過(guò)程中，自動(dòng)沖水斗8的水一次次地倒入蓄能池12內(nèi)，使得蓄能池12中的水位不斷上升，如圖4所示，當(dāng)水位升高到虹吸管14的下限位25后，此時(shí)如果再慢慢加水，水就會(huì)沿虹吸管14溢出，從而不可能形成虹吸現(xiàn)象；只有迅速向蓄能池12內(nèi)補(bǔ)充足夠的水量，使蓄能池12的水位即時(shí)上升到虹吸管14的上限位26處或上限位26以上，才能形成虹吸現(xiàn)象，使得蓄能池12中的水沿著虹吸管14不斷流下來(lái)，進(jìn)而持續(xù)沖擊水輪16。因此可以看出，自動(dòng)沖水斗8的容量大小受約束于蓄能池12的水平面截面積和虹吸管14的上、下限位之間的距離，即自動(dòng)沖水斗8每次的排水量要大于或者至少等于蓄能池12的水平面截面積與虹吸管14上、下限位之間距離的乘積。通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，相比于單獨(dú)采用自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)18，可使自動(dòng)沖水斗8的尺寸和占用空間大大縮小，而自動(dòng)沖水斗8在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的磨損、噪音和故障率也會(huì)大大降低，從而保證了更好的水能蓄能效果，更有利于在各個(gè)場(chǎng)合的推廣應(yīng)用。實(shí)施例三:作為更進(jìn)一步的改進(jìn)，在上述實(shí)施例一或?qū)嵤├慕Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)17的輸出端還連接有電力電子控制電路19，以進(jìn)一步改善發(fā)電機(jī)17所產(chǎn)生的電能的質(zhì)量，保證用電設(shè)備21的正常和穩(wěn)定使用。并且作為進(jìn)一步的優(yōu)選，該電力電子控制電路19的輸出端還連接有儲(chǔ)電設(shè)備20，使得當(dāng)發(fā)電機(jī)17的發(fā)電量大于用電設(shè)備21需求時(shí)，多余的電能給儲(chǔ)電設(shè)備20充電，而當(dāng)發(fā)電機(jī)17的發(fā)電量不能滿足用電設(shè)備21需求時(shí)，不足的電能則可由儲(chǔ)電設(shè)備20提供，從而保證了更加穩(wěn)定的電力供應(yīng)。上述電力電子控制電路19和儲(chǔ)電設(shè)備20均可采用現(xiàn)有技術(shù)，如用于直流發(fā)電機(jī)時(shí)，可采用依次由直流斬波電路、濾波電路、逆變電路、變壓器和交交變頻電路等組成的電力電子控制電路19，或者當(dāng)用于交流發(fā)電機(jī)時(shí)，可采用依次由整流濾波電路、直流斬波電路、濾波電路、逆變電路、變壓器和交交變頻電路等組成的電力電子控制電路19 ;而對(duì)于儲(chǔ)電設(shè)備20，則可選擇采用的儲(chǔ)能技術(shù)有蓄電池儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能等，尤其是超級(jí)電容器與蓄電池在技術(shù)性能上具有較強(qiáng)的互補(bǔ)性，當(dāng)負(fù)載脈動(dòng)和輸入波動(dòng)較大時(shí)，超級(jí)電容器都能起到一定的濾波作用，蓄電池的充放電電流能夠保持在較平滑的水平，減少了蓄電池的充放電次數(shù)，延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命，同時(shí)也提高了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下作出各種變化。
權(quán)利要求1.一種水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、與所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的水能蓄能機(jī)構(gòu)以及與所述水能蓄能機(jī)構(gòu)配合的水能發(fā)電機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將外界動(dòng)力傳遞給所述水能蓄能機(jī)構(gòu)，所述水能發(fā)電機(jī)構(gòu)包括水輪和與所述水輪連接的發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述水能蓄能機(jī)構(gòu)包括活塞泵、儲(chǔ)水池、在高度方向上高于所述儲(chǔ)水池的蓄能池、自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)、蓄水管和出水管，所述蓄水管的進(jìn)水口位于儲(chǔ)水池內(nèi)，蓄水管的出水口位于蓄能池上方且正對(duì)蓄能池，所述出水管連通蓄能池和儲(chǔ)水池；所述活塞泵的活塞與所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述活塞泵上還設(shè)有與活塞泵腔室連通的通水口，且所述通水口與所述蓄水管連通，在所述通水口與所述蓄水管進(jìn)水口之間、以及所述通水口與所述蓄水管出水口之間的蓄水管上還分別設(shè)有單向閥；所述自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)沖水斗和用于支撐自動(dòng)沖水斗的轉(zhuǎn)動(dòng)支軸，且所述自動(dòng)沖水斗設(shè)于蓄水管出水口與蓄能池之間、且正對(duì)著蓄水管出水口 ；所述水輪設(shè)于所述出水管的內(nèi)部或者下方，且水輪的輪葉正對(duì)著出水管。
2.如權(quán)利要求1所述的水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述水能蓄能機(jī)構(gòu)的出水管為連通所述蓄能池和所述儲(chǔ)水池的虹吸管，且所述虹吸管的倒U形端位于所述蓄能池內(nèi)，虹吸管較長(zhǎng)的另一端伸向所述儲(chǔ)水池內(nèi)，所述水輪設(shè)于虹吸管的內(nèi)部或者下方，且水輪的輪葉正對(duì)著虹吸管。
3.如權(quán)利要求2所述的水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄能池為密閉腔體，在所述密閉腔體上設(shè)有單向氣閥。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述位于通水口與蓄水管進(jìn)水口之間的單向閥設(shè)在靠近蓄水管進(jìn)水口的位置，所述位于通水口與蓄水管出水口之間的單向閥設(shè)在靠近通水口的位置。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為風(fēng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或健身器材傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和水能發(fā)電機(jī)構(gòu)還均包括變速機(jī)構(gòu)和飛輪。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)的輸出端還連接有電力電子控制電路。
8.如權(quán)利要求7所述的水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述電力電子控制電路的輸出端還連接有儲(chǔ)電設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的水 循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)為永磁發(fā)電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水循環(huán)蓄能發(fā)電系統(tǒng)，包括動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水能蓄能機(jī)構(gòu)以及水能發(fā)電機(jī)構(gòu)，其中動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將外界動(dòng)力傳遞給水能蓄能機(jī)構(gòu)，水能發(fā)電機(jī)構(gòu)包括水輪和發(fā)電機(jī)，水能蓄能機(jī)構(gòu)包括活塞泵、儲(chǔ)水池、蓄能池、自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)、蓄水管和出水管，活塞泵上設(shè)有通水口，在通水口與蓄水管的進(jìn)/出水口之間設(shè)有單向閥，自動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)沖水斗和轉(zhuǎn)動(dòng)支軸。通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，能高效地收集不穩(wěn)定的動(dòng)力并將其轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的水勢(shì)能，并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生較穩(wěn)定和較大量的電能，從而有效實(shí)現(xiàn)了能源的轉(zhuǎn)換及利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)F03B13/06GK203081644SQ20122073326
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者鄒國(guó)龍, 李亞飛, 任彬滔, 楊亞, 馬軍濤 申請(qǐng)人:鄒國(guó)龍