CN103828202A - 独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统，该独立发电装置组件能够以结构紧凑、简单且以能在有限空间内增加发电装置的配置数量的方式构成，从而能使发电量最大化。本发明的独立发电装置组件，包括：驱动磁铁元件，设置于组件中心并交替地配置有N极和S极；第一发电模块，由多个发电单元构成，该多个发电单元以所述驱动磁铁元件为中心隔开间隔空间并沿其周围设置，该发电单元具有感应线圈和磁振子，感应线圈通过电磁感应作用而产生电动势，磁振子具有通过施加磁力而一边摆动一边切换的磁极；以及第二发电模块，沿所述间隔空间配置并具有感应线圈，其中，在所述第二发电模块的周围再配置另一个所述第一发电模块，并在所述另一个所述第一发电模块的周围再配置另一个所述第二发电模块，以使得所述第一发电模块与第二发电模块呈年轮形态地反复配置而构成。

Description

独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统

技术领域

本发明涉及独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统，更详细地，涉及能够以结构紧凑、简单且以能在有限空间内增加进行发电的装置的配置数量的方式构成，以能使发电量最大化的独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统。

背景技术

虽然已经使用电力作为工业社会的主要能源，然而，由于化石能源的枯竭，近年来，对太阳能发电、风力发电、潮汐发电等多种替代发电设施的投资和开发正在快速发展。

此外，从发电设施生产的电力以电缆为传输介质供给到所需的使用电力较大的家庭用和工业用装置或产品可以作为能源使用，不仅如此，像小规模的家电产品、生活用品那样要求便携性或活动性的大部分产品都具有一次电池或像锂离子电池那样的二次电池，这种电池也可以作为电源使用。

然而，对于电池来说，由于其使用时间受到限制，因此，当电源放电后，需要重新充电。然而，在外出移动中或野外又不能进行充电，因此，在已放电后就不能使用相应产品。作为解决这样的问题的方案，近年来，开发了多种独立发电装置，在非常规的情况下，能对所需电源进行充电使用。

由此，本申请人提出了一种独立发电机，并申请了大韩民国专利申请，申请号为第10-2009-011192号，该独立发电机如图1所述，具有：发电机体1；设置在该发电机体1上的至少一个以上的发电单元2；以及驱动发电单元2而产生电力的驱动磁铁元件3。

发电单元2具有如下特征：缠绕有通过电磁感应作用产生电动势的感应线圈22，在内部形成有收容空间211的箱体21；以及通过从外部施加的磁力，一边摆动一边切换磁极的振子23。特别是，发电单元2在以往的发电机中由如下的无轴方式的振子23构成了执行与转子类似的功能的部分，该无轴方式的振子23不另外具有输出轴，并使用由N极和S极形成的磁铁构成。

这种形态的发电单元2使用了结构紧凑、简单而且对冲击外力具有优秀强度的永磁铁，因此，能实现具有充分的耐冲击性和耐久性的独立发电装置。

在前述以往的独立发电装置中，因为随着驱动磁铁元件3的上下运动，发电单元2的振子23一边摆动一边切换磁极，以通过电磁感应作用在感应线圈产生电动势，从而对电源进行发电。然而，存在将驱动磁铁元件3的下降和上升力转换为电能的较低效率的问题。

更具体地，驱动磁铁元件3在下降时，交替地配置的N、S极对振子施加磁力而使其一边摆动一边切换N、S极，从而进行发电。振子的摆动会根据驱动磁铁元件的行程距离和移动速度而增大或减小，然而，存在不能将驱动磁铁元件所具有的下降力和上升力全都生成为电能的极限点。即，当对驱动磁铁元件作用5kgf、20kgf、100kgf等相互不同的作用力时，会具有相互不同的加压力和移动速度，然而，在有限的独立发电装置的驱动磁铁元件的行程距离的情况下，驱动磁铁元件全都以相同的移动速度进行移动，因此，在发电单元发电的电量显示为类似的结果。

为了克服这样的问题，可以在驱动磁铁元件的周边配置大量发电单元，从而将施加在驱动磁铁元件的作用力用于电源的发电。即，可以构成为以通过驱动磁铁元件使内置于第一发电单元的第一振子摆动而进行发电的方式、第一振子使邻接配置的第二发电单元的第二振子摆动的方式，在连续配置的多个发电单元以类似于多米诺现象的方式使振子摆动而进行发电。然而，这种方式需要每个发电单元的振子之间间隔维持为一定，这样才能通过磁力进行相互作用。因此，发电单元之间的配置间隔变宽，导致单位空间或单位面积平均的发电单元的配置数量受到限制，所以存在发电量有限的缺点。此外，在以驱动磁铁元件为中心隔开间隔空间配置多个发电单元的独立发电装置中，其整体体积会过大，不能紧凑、简单地构成，因此，难以在实际上配置和应用独立发电装置，其存在配置和制造费用上升的问题。

发明内容

发明要解决的问题

本发明为了解决上述以往问题而完成，其目的在于，提供一种独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统，该独立发电装置组件通过以结构紧凑、简单且以能在有限空间内增加发电装置的配置数量的方式构成，从而能使发电量最大化。

用于解决问题的方案

为达成上述那样的目的，本发明的独立发电装置组件，包括：驱动磁铁元件，设置于组件中心并交替地配置有N极和S极；第一发电模块，由多个发电单元而构成，该多个发明单元以所述驱动磁铁元件为中心隔开间隔空间并沿其周围设置，该发电单元具有感应线圈和磁振子，感应线圈通过电磁感应作用而产生电动势，磁振子具有通过施加磁力切换的磁极；以及第二发电模块，沿所述间隔空间配置并具有感应线圈，其中，在所述第二发电模块的周围再配置另一个所述第一发电模块，并在所述另一个所述第一发电模块的周围再配置另一个所述第二发电模块，以使得所述第一发电模块与第二发电模块呈年轮形态地反复配置。

为达成上述那样的目的，本发明的使用独立发电装置组件的发电系统，包括：前述的独立发电装置组件；以及外力提供单元，该外力提供单元构成为对上述驱动轴提供用于进行旋转运动的旋转力或用于进行平移运动的平移驱动力。

为达成上述那样的目的，本发明的使用独立发电装置组件的发电系统，包括：前述的独立发电装置组件；以及外力提供单元，该外力提供单元构成在外框周围，并以使所述第一和第二发电模块以所述驱动磁铁元件为基准进行转动的方式提供旋转力。

发明效果

根据如上所述的本发明的独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统，具有为了进行发电而以驱动磁铁元件为中心隔开间隔空间设置的第一发电模块，和配置在为了维持第一发电模块和驱动磁铁元件之间间隔而无意义地浪费的间隔空间中的第二发电模块，从而能进行发电，此外，第一和第二发电模块以年轮形态反复配置，从而能构成结构紧凑、简单而且将驱动磁铁元件的运动高效率地转换为电能的独立发电装置组件。此外，独立发电装置组件是容易使用、处理等的圆盘形态，其能在有限的空间配置为多层、多列，从而能有效地实现简单而发电效率高的风力和水力发电系统等。

附图说明

图1是用于说明以往的独立发电装置的视图。

图2a和图2b是用于说明本发明的独立发电装置组件的技术构思的视图。

图3是用于说明本发明的第一实施例的独立发电装置组件的立体图。

图4是用于说明本发明的第一实施例的独立发电装置组件的第一变形例的概略结构图。

图5是用于说明本发明的第一实施例的独立发电装置组件的第二变形例的概略结构图。

图6是用于说明使用本发明的第一实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图。

图7是用于说明使用本发明的第二实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图。

图8是用于说明使用本发明的第三实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图。

图9和图10是用于说明使用本发明的第四实施例和第五实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图。

具体实施方式

以下，根据附图的图2a至图10详细地说明本发明的优选实施例，在图2a至图10中，对于相同的构成要素标注相同的附图标记。另一方面，在各附图中，对于本领域技术人员根据一般的技术就能容易地知道的结构及其作用和效果，将简化或省略图示和详细说明，从而以与本发明相关的部分为中心地进行图示。

图2a和图2b是用于说明本发明的独立发电装置组件的技术构思的图，图示了概略性的纵截面。

如图2a所示，本发明的独立发电装置组件1具有：驱动磁铁元件11；由具有感应线圈121和磁振子122的多个发电单元12a构成的第一发电模块12；以及配置在第一发电模块12的周围，具有感应线圈131的第二发电模块，第一发电模块12和所述第二发电模块13以年轮形态反复配置地构成。

驱动磁铁元件11配置在中心，并交替地配置有N极和S极，可以如图2a所示，在圆周方向上交替地形成N极和S极，也可以如图2b所示，在上下方向上交替地形成N极和S极。此外，在像图2b所示的那样在上下方向上配置N极和S极的情况下，优选具有复原元件113，以使得驱动磁铁元件11能在加压力作用而下降后复原。

第一发电模块12是以驱动磁铁元件11为中心隔开间隔空间并沿其周围配置多个发电单元12a构成的，并且具有半径随着趋向外框而变大的形态，因此，发电单元12a的配置数量会逐渐增加。此时，发电单元与驱动磁铁元件11之间形成的间隔空间，根据形成在驱动磁铁元件11的N极和S极的磁力（高斯）大小而定，具有如下的间隔距离，即，形成在驱动磁铁元件11的N极和S极与形成在磁振子122的N极和S极通过相互引力而不动，在未固定的范围内，相对于驱动磁铁元件11的运动，磁振子122的磁极切换进行得最为活跃，其摆动力最大。

此外，关于发电单元12a，只要是在驱动磁铁元件11摆动时能进行有效发电的结构，其形态或结构没有限制。尽管如此，可以做成如下结构，即，在内部形成有中空部的筒状的本体上缠绕有通过电磁感应作用而产生电动势的感应线圈121，在其内部设置有通过从外部施加的磁力一边进行摆动一边切换磁极的磁振子122。

第二发电模块13是感应线圈131沿圆周方向缠绕或沿与圆周方向垂直的方向缠绕而形成的，感应线圈131缠绕在后述的具体实施例所示的线圈框架132周围。

在此，所谓第一发电模块12和第二发电模块13以年轮形态反复配置，意味着以如下的形态进行反复配置，即，在第二发电模块13的周围再配置另一个第一发电模块12，在这样的另一个第一发电模块12的周围再配置另一个第二发电模块13。

此外，第一和第二发电模块12、13具有的感应线圈121、131并未具体地进行图示，但与以串联或并联结构连接而对发电的电源进行充电的充电部或电源的供给站相连。

图3是用于说明本发明的第一实施例的独立发电装置组件的立体图。

参照图3，独立发电装置组件1具有驱动磁铁元件11和以年轮形态反复配置的第一发电模块12以及第二发电模块13，并构成为收容于密闭第一发电模块12和第二发电模块13的上下侧的额外的箱体14内部的方式。

所述驱动磁铁元件11具有：在圆周方向上反复配置有N极和S极的永磁铁结合部111；以及与该永磁铁结合部111结合，并通过从外部施加的驱动力进行旋转运动的驱动部111。

所述驱动部112由呈棒状结构并以能进行旋转的方式设置的驱动轴112a构成。为了顺利旋转，该驱动轴112a由支撑轴承112b或者类似于不加油轴衬那样的轴衬以可旋转的方式进行支撑。

永磁铁结合部111包括沿圆周方向凹陷形成有多个结合槽的磁铁框架111a，在该磁铁框架111a的结合槽中交替地设置有N极和S极。

构成第一发电模块12的发电单元12a以圆筒形状形成本体123，并由在其外周面或内周面缠绕感有应线圈121，或者在外周面或内周面设置缠绕有感应线圈121的绕轴而构成。此时，优选本体123具有可分离的罩123a，以能进行设置和维护，以使感应线圈121以位于保护膜（未图示）或保护罩（未图示）的内部的方式进行制作而设置，从而使得在磁振子122摆动时感应线圈121不会受到损伤。此外，在感应线圈121缠绕在本体123的外周面的情况下，优选在本体123的外周面上凹陷有感应线圈缠绕槽（未图示），并在感应线圈121的外表面形成有保护层（未图示）。

磁振子122由具有N极和S极的球状或圆盘状的永磁铁形成，并收容于本体123的收容空间。

第二发电模块13具有缠绕感应线圈131的线圈框架132。只要能容易地缠绕感应线圈，能维持驱动磁铁元件11和发电单元12a的规定的间隔距离，对线圈框架132的形态不做限制。尽管如此，如图3所示，可以以大致圆环形状形成，并内置于箱体14，沿外框周围形成有多个具有圆弧形状的安装槽132b，沿内部周围缠绕有感应线圈131，以能将发电单元12a的本体123稳定地插入、固定在框架本体上。此外，可以在线圈框架132上形成有用于有效地缠绕感应线圈的线圈缠绕突出部。

另一方面，只要能容易地内置驱动磁铁元件11、多个第一发电模块11和第二发电模块13，箱体14的结构或形态就没有限制，在本实施例中，如图3所示，箱体14由下部箱体141和上部箱体142构成。

下部箱体141形成为呈上部开放、直径比高度大、内部具有收容空间的圆筒状，为了安装发电单元12a，在内周面周围形成有具有圆弧形状的多个安装槽141a。另外，为了与上部箱体142连接，在下部框体141形成有连接如螺钉等连接元件的连接孔141c。

上部箱体142是与下部箱体141的上表面连接的元件，在呈大致圆盘形状形成的机体的中央形成有插入用于支撑驱动轴的支撑轴承112b的轴承孔142a。

以下，简略地说明本发明的第一实施例的独立发电装置组件的作用。

以驱动磁铁元件11的驱动轴112a插入到下部箱体141的中央支撑轴承112b的形态设置驱动磁铁元件11，以与驱动磁铁元件11相接的方式插入、设置缠绕有感应线圈131的线圈框架132，从而组装第一列第二发电模块13。

以将磁振子122插入到本体123并缠绕感应线圈121的方式准备多个发电单元12a，然后，依次插入到设置在线圈框架132上的多个安装槽132b中而进行设置，以此方式组装第一列第一发电模块12。

此后，在第一发电模块12的周围插入线圈框架132，该线圈框架132设置在相应的下部箱体141并缠绕感应线圈131，从而组装第二列第二发电模块13，在该第二发电模块13的周围再依次插入设置发电单元12a，以该方式设置第二列第一发电模块12。此时，在以更多的列配置第一和第二发电模块的情况下，也能以相同的方式进行组装。

当第一和第二发电模块12、13的组装结束时，在下部箱体141的上表面盖上上部箱体142，并用连接元件进行紧固作业，以完成独立发电装置组件1的组装。

只要如上述那样组装的独立发电装置组件1的驱动轴112a，并结合后述那样的旋转装置而构成发电系统，就能使用风力或水力那样的自然能量生成电力。

更具体地说明这样的过程如下，当旋转装置的旋转轴旋转时，与其连接的驱动轴112a旋转，永磁铁结合部111的N极和S极切换，通过电磁感应作用在第二发电模块13的感应线圈131上产生电动势，从而在与驱动磁铁元件11邻接的第一列的第二发电模块13进行第一次发电作用。与此同时，当根据永磁铁结合部111的N极和S极的切换，发电单元12a的磁振子122进行摆动时，磁极发生切换。因此，在缠绕于本体123的感应线圈121也会产生电动势而在第一列的第一发电模块12进行第二次发电作用。

此外，位于构成第一列的第一发电模块12的每个发电单元12a内的磁振子122一边摆动一边切换磁极，在与其相接的第二列的第二发电模块13的感应线圈131上产生电动势而进行第三次发电作用。与此同时，位于构成与第二列的第二发电模块13相接的第二列的第一发电模块12的每个发电单元12a内的磁振子122进行摆动，从而进行第四次发电作用。

另一方面，根据前述的发电方式，相对于驱动磁铁元件11的旋转，能与多米诺现象类似地通过多重方式进行发电，因此，在驱动磁铁元件11的旋转力大的情况下，能在不浪费旋转力的情况下转换为电能，从而实现高效的发电系统。

图4是用于说明本发明的第一实施例的独立发电装置组件的第一变形例的概略结构图，图示了概略性的纵截面结构。

参照图4，第一变形例的独立发电装置组件1是为了在施加到驱动磁铁元件11的旋转力或加压力大的情况下，能对大容量的电源进行发电而构成的，可以如下方式构成，即，由多个第一和第二发电模块12、13构成的单元以向上侧方向层叠的方式反复配置，或以向下侧方向层叠的方式反复配置。

在所述驱动磁铁元件11中，以与由多个第一和第二发电模块12、13构成的单元的配置数量相应地，在驱动部112构成有多个永磁铁结合部111。此时，关于安装在永磁铁结合部111的N极和S极，在驱动轴112a是旋转结构的情况下，在其圆周方向上反复配置，在驱动轴112a向上下进行平移运动的结构的情况下，在上下方向上反复配置。

另一方面，第一变形例的独立发电装置组件1具有驱动磁铁元件11和用于密闭、收容第一和第二发电模块12、13的外置箱体15。该外置箱体15可以根据层叠的第一和第二发电模块12、13单元的直径和上下层叠数量等来变化形态和大小。

此外，第一和第二发电模块12、13单元可以如图3所示地内置于外置箱体15中，该外置箱体15具有单独的上部和下部箱体142、141的形态，然而，也可以不具有上部和下部箱体而设置成在外置箱体15的内部呈一体形式或以可分离的结构形成的放置台151上。

在这样的第一变形例的独立发电装置组件1中，当驱动轴112a旋转时，形成在其上的多个永磁铁结合部111进行联动而旋转，因此，在配置为多层的第一和第二发电模块12、13产生电动势，能进行高输出的发电。

图5是用于说明本发明的第一实施例的独立发电装置组件的第二变形例的概略结构图，图示了概略性的纵截面结构。

参照图5，第一变形例的独立发电装置组件1是为了在施加到驱动磁铁元件11的旋转力或加压力大的情况下，能对大容量的电源进行发电而构成的，其还具有向由多个第一和第二发电模块12、13构成的单元的上侧方向或下侧方向连续反复配置的第三发电模块16。

第三发电模块16在箱体内配置有多个发电单元12a，发电单元12a优选通过与构成第一发电模块12的发电单元12a对应的年轮形态的方式构成多个圆。

在这样的第二变形例的独立发电装置组件1中，根据驱动磁铁元件11的运动，当第一发电模块12的磁振子122摆动而使N、S极切换时，第一发电模块12的磁振子122使构成第三发电模块16的发电单元12a的磁振子122摆动，因此，第三发电模块16的发电单元12a也会与第一发电模块12的发电单元12a一同进行发电。

此外，在将第三发电模块16配置为多层的情况下，上侧发电单元12a的磁振子11一边摆动一边使下侧发电单元的磁振子摆动，因此，能以类似于多米诺现象的形态通过一个驱动磁铁元件11使多个发电单元12a工作，从而生成高输出的电力。

以下，对以能使用前述的第一实施例及其变形例所示的独立发电装置组件来进行发电的方式构成的使用独立发电装置组件的发电系统进行说明。

图6是用于说明使用本发明的第一实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图。

使用独立发电装置组件的发电系统2，具有：前述的第一实施例及其变形例所示的独立发电装置组件；以及外力提供单元21，该外力提供单元21构成为对独立发电装置组件1的驱动磁铁元件11提供用于进行旋转运动的旋转力，或者提供用于进行平移运动的平移驱动力。

此外，外力提供单元21可以构成为以使驱动磁铁元件11向上下进行平移运动的方式提供平移驱动力的踏板等结构，尽管如此，在本实施例中，如图6所示，将以能应用于如下结构的外力提供单元21为重点进行说明，该结构是，在驱动磁铁元件11作为驱动部112而构成有驱动轴112a，在该驱动轴12a进行旋转运动的情况下能进行发电的结构。

所述外力提供单元21由具有多个桨叶211的旋转装置构成。旋转装置可以由在旋转轴212结合有在低速风中有效的曳力式桨叶的结构，或者在旋转轴结合有在高速风中有效的升力式桨叶的结构构成。

例如，旋转装置可以应用作为应用了升力式桨叶的典型形态的Darrieus式旋转装置或作为应用了曳力式桨叶的典型形态的Savonius式旋转装置，这样的旋转装置是在风力和水力发电中应用的常规旋转装置的形态，所以，省略详细的说明。

另一方面，使用独立发电装置组件的发电系统2具有对驱动轴112a的转速

进行增速的增速器22，以使得在流速低或风速低的环境下也能有效地进行发电。

即使旋转轴212以低速旋转，增速器22也能对驱动磁铁元件11进行增速而以高速旋转，该增速器22为能应用在风力和水力发电等中为了增速而应用的多种增速器。

例如，增速器22可以如图6所示地以应用行星齿轮的方式简单地实现。即，组成包括：上部框架221，该上部框架221与外力提供单元21的旋转轴212的下端结合，在内周面形成有输入齿轮部212a；下部框架222，该下部框架222配置在该上部框架221的下侧；线齿轮223，该线齿轮以位于上部框架221和下部框架222之间的内部方式形成在驱动轴112a上；多个行星齿轮224，该多个行星齿轮配置在线齿轮223和输入齿轮部221a之间，并通过中心销224a以可旋转的方式设置；支撑板225，该支撑板225对行星齿轮224以可旋转的方式进行支撑；以及以支撑、引导前述的构成要素的旋转动作的方式设置的轴承226或轴衬等。

在如前所述的增速器22中，当旋转轴212通过作用于桨叶211的外力进行旋转而使直径大的输入齿轮部221a旋转时，在旋转力传递到行星齿轮224和线齿轮223的过程中，根据齿轮齿数比进行增速作用，因此，驱动轴112a将具有较大转速从而以高速进行旋转。

图7是用于说明使用本发明的第二实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图。

第二实施例的使用独立发电装置组件的发电系统2a具有：多个独立发电装置组件1；以及外力提供单元21，该外力提供单元21对独立发电装置组件1的驱动磁铁元件11提供用于进行旋转运动的旋转力，为了产生更多的电力，如图4和图5所示，由第一和第二发电模块12、13单元以多层构成的独立发电装置组件沿水平方向和垂直方向或对角线方向配置有多个，还具有动力分配传递单元23，使得能对每个独立发电装置组件1传递旋转力。

动力分配传递单元23可以由能将从一个输入轴施加的旋转力向多个输出轴进行增速输出的多种齿轮组件构成。例如，如图7所示，具有：分配箱231，该分配箱设置在被设置部29（框体、建筑物等），并且内部具有收容空间；驱动齿轮232，该驱动齿轮232与旋转装置的旋转轴212下端结合，在分配箱231的内部中心通过轴承（未图示）等进行支撑而以可旋转的方式设置；多个被动齿轮233，该多个被动齿轮以位于驱动齿轮232的周围的方式可旋转地设置在分配箱231内，并与驱动齿轮232咬合而进行旋转；以及多个传动轴234，该多个传动轴234一端与被动齿轮233结合而旋转，另一端与驱动轴112a连接而传递旋转力。此时，被动齿轮233由直径小的齿轮构成，使得在驱动齿轮232旋转一次时被动齿轮233能够旋转多次，从而实现增速作用。

此外，因为独立发电装置组件1沿垂直方向（以使驱动轴位于水平方向上的方式配置的形态）和对角线方向（以使驱动轴位于对角线方向上的方式配置的形态）上配置有多个，所以，传动轴234和驱动轴112a以通过锥齿轮传递动力的方式连接，使得旋转力能传递到每个独立发电装置组件1。

除此以外，虽然未进行图示，动力分配传递单元23也可以由传送带动力传递方式实现。例如，传送带动力传递方式的动力分配传递单元23可以以如下方式构成，即，在外力提供单元21的旋转轴212配置结合由定时齿轮（timing gear）形成的多个驱动齿轮（未图示），一方面间隔配置由定时齿轮形成的多个被动齿轮（未图示），另一方面通过传送带（未图示）相互连接驱动齿轮和被动齿轮。

图8是用于说明使用本发明的第三实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图。

使用第三实施例的独立发电装置组件的发电系统2b，具有：多个独立发电装置组件1；以及外力提供单元21，该外力提供单元21对独立发电装置组件1的驱动磁铁元件11提供用于进行旋转运动的旋转力，其中，外力提供单元21由对驱动磁铁元件11的驱动轴112a施加旋转力的且具有增速器214的电机213构成。

增速器214能够为应用在风力和水力发电等中为了进行增速而使用的多种增速器，在向电机轴输出的电机213的旋转力经由增速器214的情况下被增速而使驱动磁铁元件11以高速进行旋转，因此，在多个独立发电装置组件1中进行高效的发电作用。

关于使用第三实施例的独立发电装置组件的发电系统2b，从独立发电装置组件1输出的发电量必须大于向电机213施加的电量才具有实用价值，为此，需要将多个独立发电装置组件适当地配置为多级方式。

图9和图10是用于说明使用本发明的第四实施例和第五实施例的独立发电装置组件的发电系统的概略结构图，图示了概略性的纵截面结构。

使用第四和第五实施例的独立发电装置组件的发电系统具有：多个独立发电装置组件1；以及外力提供单元21，该外力提供单元21为了通过使第一和第二发电模块12、13以驱动磁铁元件11为基准进行旋转的方式提供旋转力而构成在外框周围。此外，本实施例的发电系统与前述的第一至第三实施例的区别点在于，外力提供单元21不是为了使驱动磁铁元件11转动而构成的，而是为了使第一和第二发电模块12、13转动而构成的。

首先，如图9所示，使用第四实施例的独立发电装置组件的发电系统2c具有：独立发电装置组件1，具有驱动磁铁元件11、以年轮形态配置的多个第一和第二发电模块12、13以及内置有第一和第二发电模块的箱体14；以及外力提供单元21，该外力提供单元1用于旋转内置第一和第二发电模块的箱体14，其中，外力提供单元21由在箱体14的外侧外周面的滚轮215形成。

滚轮215具有与形成轮子的常规轮胎类似的形态，以能将本发电系统用作搬运车等搬运装置或二轮、三轮、四轮等轮子的车辆旋转体的方式构成。

在这样的使用第四实施例的独立发电装置组件的发电系统2c中，当用作搬运装置或车辆旋转体时，在滚动移动过程中，包括第一和第二发电模块的箱体14会旋转，从而通过与驱动磁铁元件11的电磁感应作用在第一和第二发电模块12、13产生电动势，因此，即使不旋转驱动轴112a也能进行发电。在这种方式的发电系统中，由于其本身进行滚动动作而进行独立发电，因此，在将其用于使用进行旋转动作或通过旋转动作而进行移动的各种装置或物品的剩余能量来进行发电的用途时，其使用度非常高。

如图10所示，使用第五实施例的独立发电装置组件的发电系统2d具有：独立发电装置组件1，具有驱动磁铁元件11、以年轮形态配置的多个第一和第二发电模块12、13以及内置有第一和第二发电模块的箱体14；以及外力提供单元21，该外力提供单元21用于旋转箱体14，其中，外力提供单元21可以由沿箱体14的外框周围设置的多个桨叶216构成。

桨叶216可以由曳力式桨叶、升力式桨叶配置而构成，或由曳力式桨叶和升力式桨叶进行混合配置而构成。

因为这样的使用第五实施例的独立发电装置组件的发电系统2d是具有能通过流体的流动而产生旋转力的桨叶216的结构，所以，能应用于风力和水力发电。

虽然通过上述的说明和附图对上述那样的本发明的优选实施例的独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统进行了说明和图示，然而，这仅为对本发明进行举例说明，显然，对本领域技术人员而言，在不脱离本发明的技术构思的范围内，能进行多种变化和变更。

工业实用性

本发明的独立发电装置组件以及使用该独立发电装置组件的发电系统紧凑、简单，而且能在有限空间内增加发电装置的配置数量，从而能最大化发电量，由于能在有限的空间内配置为多层、多列，因此能用作紧凑、简单且发电效率高的风力和水力发电系统等。

Claims (17)

1.一种独立发电装置组件，其特征在于，包括：

驱动磁铁元件，该驱动磁铁元件设置于所述独立发电装置组件的中心，并交替地配置有N极和S极；

第一发电模块，该第一发电模块以所述驱动磁铁元件为中心隔开间隔空间并沿所述驱动磁铁元件的周围配置有多个发电单元，该发电单元具有感应线圈和磁振子，所述感应线圈通过电磁感应作用而产生电动势，所述磁振子通过施加的磁力而一边摆动一边切换磁极；以及

第二发电模块，该第二发电模块沿所述间隔空间配置，并具有感应线圈，

在所述第二发电模块的周围再配置另一个所述第一发电模块，并在所述另一个所述第一发电模块的周围再配置另一个所述第二发电模块，以使得所述第一发电模块与第二发电模块呈年轮形态地反复配置而构成。

2.根据权利要求1所述的独立发电装置组件，其特征在于，

所述驱动磁铁元件包括：

永磁铁结合部，该永磁铁结合部沿圆周方向或上下方向反复配置有N极和S极；以及

驱动部，该驱动部与所述永磁铁结合部结合，并通过从外部施加的驱动力进行旋转或平移运动，

所述独立发电装置组件还包括箱体，用于密闭、收容所述驱动磁铁元件、第一发电模块以及第二发电模块。

3.根据权利要求2所述的独立发电装置组件，其特征在于，

所述发电单元形成为在具有中空部的筒状的本体上缠绕有感应线圈，并在内部收容有所述磁振子的结构，

所述第二发电模块形成为在所述间隔空间中，在配置于内部的环状线圈框架上缠绕有所述感应线圈的结构。

4.根据权利要求2所述的独立发电装置组件，其特征在于，

所述独立发电装置组件在其上侧以及下侧选择性地连续反复配置，并在辅助箱体内具有反复配置多个所述发电单元的第三发电模块。

5.根据权利要求2所述的独立发电装置组件，其特征在于，

所述独立发电装置组件向上侧或下侧反复配置有多个，所述永磁铁结合部构成为位于每个所述独立发电装置组件的中心。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的独立发电装置组件，其特征在于，

所述驱动部由驱动轴构成，该驱动轴呈棒状结构形成，并以能进行旋转运动或平移运动的方式设置。

7.根据权利要求6所述的独立发电装置组件，其特征在于，

所述驱动轴由支撑轴承或轴衬支撑。

8.一种使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，包括：

权利要求6所述的独立发电装置组件；以及

外力提供单元，该外力提供单元构成为对所述驱动轴提供用于进行旋转运动的旋转力，或者用于进行平移运动的平移驱动力。

9.根据权利要求8所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

所述外力提供单元是具有多个桨叶的旋转装置。

10.根据权利要求9所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

所述驱动轴构成有对转速进行增速的增速器。

11.根据权利要求8所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

配置有多个所述独立发电装置组件，

并具有动力分配传递单元，该动力分配传递单元使得从所述外力提供单元施加的旋转力能够传递到每个所述独立发电装置组件。

12.根据权利要求11所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

所述动力分配传递单元包括：

驱动齿轮，该驱动齿轮连接在所述旋转装置的旋转轴下端；

多个被动齿轮，该多个被动齿轮从所述驱动齿轮传递旋转力；以及

多个传动轴，该多个传动轴与所述被动齿轮连接而进行旋转，并与所述驱动轴连接以传递旋转力。

13.根据权利要求12所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

所述独立发电装置组件中的一部分以在垂直方向或对角线方向上层叠的形态进行配置，所述传动轴和所述驱动轴以通过锥齿轮传递动力的方式连接。

14.根据权利要求12所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

所述驱动齿轮和所述被动齿轮由通过定时带连接的定时齿轮形成。

15.根据权利要求8所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

所述外力提供单元为对所述驱动轴施加旋转力的并具有增速器的电机。

16.一种独立发电装置组件，其特征在于，包括：

权利要求1至5中任一项所述的独立发电装置组件；以及

外力提供单元，该外力提供单元构成在外框周围，以使得所述外力提供单元通过所述第一发电模块和第二发电模块以所述驱动磁铁元件为基准进行转动的方式提供旋转力。

17.根据权利要求16所述的使用独立发电装置组件的发电系统，其特征在于，

所述外力提供单元为沿着所述外框周围设置的多个桨叶，或者为设置在所述外框周围的滚轮。

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