CN110821765B - 一种新能源发电机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种新能源发电机，包括机箱外壳、设置在机箱外壳内部的发电组件，以及利用重力势能驱动发电组件工作的传动组件，机箱外壳的两侧设有用于延长传动组件自发电时长的加重组件；加重组件包括两个用于盛放增重球的储纳管道，沿着储纳管道的中心线设有竖向分布的分隔板，分隔板将储纳管道分为第一储纳间和第二释放间，第一储纳间和第二释放间的底端开口分别对应设置有封口板和扇面板，并且封口板和扇面板的直径分界线上设有转动轴，并且扇面板的切面厚度从分隔板到第二释放间侧面的方向递增；本方案通过不断的打破和恢复两个盛装筒之间的质量差平衡，实现长时间的持续自动式发电，减少将重物重复举高的次数，提高使用体验。

Description

一种新能源发电机

技术领域

本发明实施例涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种新能源发电机。

背景技术

随着能源的日渐枯竭以及污染日益加重，人们对各种可再生能源以及清洁能源的开发和利用开始日渐重视，部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

而在各种可开发能源及清洁能源中，重力是人们往往会忽视的一种新能源。众所周知，地球上的任何物体在地球吸引力的作用下都会产生重力，但目前这些施加在重力不便于收集，因此只能白白的浪费掉，如果能将重力作用引起的压力收集起来发电，则会使重力资源得到有效利用，同时能源清洁，不会对生活环境造成污染。

但是现有利用重力势能发电的装置，还存在如下缺陷：

仅仅为重物从高度下落到低处的一个操作，需要人不断的将重物重新举高完成重力势能到电能的转换，操作繁杂，并且需要用户不断的进行重物举高操作，不能实现持续长时间的有效发电。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种新能源发电机，采用不断的打破和恢复两个盛装筒之间的质量差平衡，实现长时间的持续自动式发电，不需要用户的干预即可完成盛装筒质量差的架构，以解决现有技术中需要用户不断的进行重物举高操作，不能实现持续长时间的有效发电的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种新能源发电机，包括机箱外壳、设置在机箱外壳内部的发电组件，以及利用重力势能驱动所述发电组件工作的传动组件，所述机箱外壳的两侧设有用于延长所述传动组件自发电时长的加重组件；

所述发电组件包括发电机、通过联轴器与发电机转轴连接的延长转轴，以及固定设置在所述延长转轴上的驱动齿轮，所述驱动齿轮的外表面设有若干均匀紧密分布的斜向齿条；

所述加重组件包括两个竖向设置在所述机箱外壳内部的用于盛放增重球的储纳管道，并且两个所述储纳管道的位置关于发电组件的中心对称分布，沿着所述储纳管道的中心线设有竖向分布的分隔板，所述分隔板将所述储纳管道分为第一储纳间和第二释放间，所述第一储纳间和第二释放间的底端开口分别对应设置有封口板和扇面板，并且所述封口板和扇面板的直径分界线上设有转动轴，并且所述扇面板的切面厚度从所述分隔板到所述第二释放间侧面的方向递增，所述封口板和扇面板转动将所述增重球从第一储纳间转移至第二释放间的底端开口并下落到传动组件上。

作为本发明的一种优选方案，所述传动组件包括传动链条，以及均匀设置在传动链条上的咬合开口，所述咬合开口的一侧设有与所述驱动齿轮相互啮合的斜向挡板，所述传动链条的两端分别挂设有两个重量不同的盛装筒。

作为本发明的一种优选方案，所述传动链条的两端分别设有直立杆，所述盛装筒固定安装在直立杆的下端外侧，所述传动链条与所述直立杆的上端内侧连接。

作为本发明的一种优选方案，质量大的所述盛装筒下移带动所述传动链条移动，所述传动链条通过斜向挡板与驱动齿轮的啮合带动所述延长转轴旋转，所述发电机工作产生感应电势。

作为本发明的一种优选方案，所述发电组件的两侧分别设有限位滑杆，两个所述限位滑杆和所述驱动齿轮的连线构成等腰三角形，所述机箱外壳在所述限位滑杆的外侧设有贯通长缝，所述传动链条的两端分别穿过贯通长缝直线下落。

作为本发明的一种优选方案，所述封口板的直径大于所述第一储纳间的直径，所述扇面板的直径小于所述第二释放间的直径，所述扇面板的边缘与所述第二释放间的内壁之间的间距略小于所述增重球的直径，所述封口板可绕所述转动轴逆时针方向旋转。

作为本发明的一种优选方案，所述增重球的表面经过润滑处理，所述第一储纳间的直径小于第二释放间的直径。

作为本发明的一种优选方案，所有所述增重球质量相等，并且所述增重球的质量大于两个所述盛装筒的初始质量差。

作为本发明的一种优选方案，所述分隔板的高度小于所述储纳管道的高度，并且所述分隔板的下端到所述储纳管道下开口的距离与所述增重球的直径相等。

作为本发明的一种优选方案，所述发电机的输出端通过交直流转换器连接有蓄电池。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明通过不断的打破和恢复两个盛装筒之间的质量差平衡，实现长时间的持续自动式发电，不需要用户的干预即可完成盛装筒质量差的架构，减少将重物举高复位的次数，提高使用体验，在发电机的较长发电过程中，不耽误用户的其他工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中新能源发电机的整体结构示意图；

图2为本发明实施方式中传动链条啮合驱动的结构示意图；

图3为本发明实施方式中加重组件的结构示意图。

图中：

1-机箱外壳；2-发电组件；3-传动组件；4-加重组件；5-限位滑杆；6-贯通长缝；7-蓄电池；8-增重球；

201-发电机；202-联轴器；203-延长转轴；204-驱动齿轮；205-斜向齿条；

301-传动链条；302-咬合开口；303-斜向挡板；304-盛装筒；305-直立杆；

401-分隔板；402-第一储纳间；403-第二释放间；404-封口板；405-扇面板；406-转动轴。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种新能源发电机，本实施方式利用悬挂重物的不断连续下滑，把重物自身的重力势能转化为电能，大多利用重力势能发电的原理是：挂着的一个重物下落时，它会拉动一根绳子移动，从而启动一台发电机，因此当重物从高处下落到低处时，需要人将重物重新举高，将人具有的生物能转化为重力势能，接着重新通过重力将势能转化为电能。

也就是说，现有的重力势能发电机的发电能量，仅仅为重物从高度下落到低处的一个操作，本实施方式与现有技术不同的是：

(1)本实施方式设置两个重量不同的物体，由于物体的重量差，质量大的物体将从高处下落，带动发电机启动生电，反之质量小的物体将从下往上移动，当质量小的物体上移至最高点时，增加小质量物体侧的重力，打破两个初始物体之间的重量差平衡，则质量大的物体上移至最大点；

(2)在质量大的物体增加小质量物体侧的重力，重新恢复到两个初始物体之间的重量差平衡，因此重量大的物体重新下移，继续启动发电机进行发电操作。

因此，本实施方式提供的发电机，可多次利用重力势能进行自发性生电，在一段时间内可解放人们的双手，不需要频繁的移动重物，提高使用的便捷性。

如图1和图2所示，具体包括机箱外壳1、设置在机箱外壳1内部的发电组件2，以及利用重力势能驱动所述发电组件2工作的传动组件3，所述机箱外壳1的两侧设有用于延长所述传动组件3自发电时长的加重组件4。

传动组件3的作用就是通过重物下降的位移，拉动发电组件2旋转生电，加重组件4可实现一段时间的连续生电，打破重物平衡实现多次发电，从而延长所述传动组件3发电时长。

发电组件2包括发电机201、通过联轴器202与发电机201转轴连接的延长转轴203，以及固定设置在所述延长转轴203上的驱动齿轮204，所述驱动齿轮204的外表面设有若干均匀紧密分布的斜向齿条205，所述发电机201的输出端通过交直流转换器连接有蓄电池7。

驱动齿轮204通过斜向齿条205与传动组件3啮合，获得动力来源，从而实现发电机201的旋转发电。

传动组件3包括传动链条301，以及均匀设置在传动链条301上的咬合开口302，所述咬合开口302的一侧设有与驱动齿轮204相互啮合的斜向挡板303，所述传动链条301的两端分别挂设有两个重量不同的盛装筒304。

传动组件3与发电组件2之间的连接主要依靠咬合开口302与斜向齿条205的相互啮合实现，咬合开口302与斜向齿条205相互卡定，由于初始状态下的盛装筒304质量不同，分为重筒和轻筒，重筒下移时，传动链条301下移带动驱动齿轮204旋转，同步驱动发电机201旋转发电。

本实施方式斜向挡板303卡定在两个斜向齿条205之间的间隙内，可有效的减少斜向齿条205对传动链条301的磨损，提高使用寿命，并且通过斜向挡板303与斜向齿条205的啮合，可提高驱动齿轮204旋转的稳定性。

传动链条301的两端分别设有直立杆305，所述盛装筒304固定安装在直立杆305的下端外侧，所述传动链条301与所述直立杆305的上端内侧连接。

直立杆305为刚性结构，因此可提高盛装筒304上下移动的稳定性，可防止盛装筒304发生晃动，从而提高发电机201的发电稳定性。

质量大的所述盛装筒304下移带动所述传动链条301移动，所述传动链条301通过斜向挡板303与驱动齿轮204的啮合带动所述延长转轴203旋转，所述发电机201工作产生感应电势。

当质量大的盛装筒304下移时，相对的，质量小的盛装筒304上移，现有的技术只完成重物下移生电的一个过程，为了减少在每一个生电过程中，重复频繁的举高重物，重新利用重力势能发电，本实施方式设置加重组件4，增加可自动持续性的发电，减少举高重物次数的装置，提高使用体验。

如图3所示，加重组件4包括两个竖向设置在所述机箱外壳1内部的用于盛放增重球8的储纳管道，并且两个所述储纳管道的位置关于发电组件2的中心对称分布，沿着所述储纳管道的中心线设有竖向分布的分隔板401，所述分隔板401将所述储纳管道分为第一储纳间402和第二释放间403。

结合本实施方式的盛装筒304，对加重组件4进行适应性解释，具体实现原理如下：

对于两个重量不同的盛装筒304，当重量大的盛装筒304下移至最低处时，重量小的盛装筒304上移至最高点，完成一次重力势能与电能的转换。

加重组件4内的储纳管道释放增重球8至重量小的盛装筒304内，此时重量小的盛装筒304和增重球8的质量总和，大于重量大的盛装筒304质量，重量小的盛装筒304下移，而重量大的盛装筒304上移，传动链条301与斜向齿条205无法啮合，在这个过程中，发电机201不工作。

重量大的盛装筒304重新达到最高点，获得较大的重力势能，此时加重组件4内的储纳管道释放增重球8至重量大的盛装筒304内，此时重量大的盛装筒304与重量小的盛装筒304之间的质量差重新恢复到初始差，此时重量大的盛装筒304二次下移，将重力势能继续转化为电能。

本实施方式使用的所有增重球8质量相等，并且所述增重球8的质量大于两个所述盛装筒304的初始质量差，并且增重球8的质量略大于两个所述盛装筒304的初始质量差，因为重量小的盛装筒304下移时，发电机201并不发电，因此即使重量小的盛装筒304下移速度慢，也不影响正常的发电操作，并且减少盛装筒304整体的承重量。

以此类推，直至储纳管道内所有的球体释放完毕，因此作为本发明的优点，在连续的一段时间内，用户不用频繁的将最下端的重量大的盛装筒304举高，在发电机的较长发电过程中，不耽误用户的其他工作，因此发电机一次发电工作的时长较现有技术有进步。

储纳管道释放增重球8功能的具体结构组成如下：

第一储纳间402和第二释放间403的底端开口分别对应设置有封口板404和扇面板405，并且封口板404和扇面板405的直径分界线上设有转动轴406，并且扇面板405的切面厚度从所述分隔板401到所述第二释放间403侧面的方向递增，所述封口板404和扇面板405转动将所述增重球8从第一储纳间402转移至第二释放间403的底端开口并下落到传动组件3上。

也就是说，第一储纳间402用于存储盛放增重球8，第二释放间403用于将增重球8转移落料，正常存储增重球8时，由于扇面板405的切面厚度比封口板404的切面厚度大，增重球8在自然状态下，由于封口板404的抵挡，将稳定的存储在第一储纳间402内，不会通过扇面板405转移至第二释放间403。

结合传动链条301两端设置的直立杆305，当盛装筒201上移至最高位置时，直立杆305将向上推动封口板404，封口板404和扇面板405构成的面板逆时针旋转，从而将第一储纳间402最下端的一个增重球8转移至第二释放间403。

由于扇面板405旋转，增加第二释放间403的下端开口面积，增重球8沿着扇面板405的内表面移动，增重球8从第二释放间403的开口间隙中落料，正好落在传动链条301端部的盛装筒304内，从而实现调控两个盛装筒304之间的质量差平衡。

需要补充说明的是，扇面板405的直径小于所述第二释放间403的直径，所述扇面板405的边缘与所述第二释放间403的内壁之间的间距略小于所述增重球8的直径，所述封口板404可绕所述转动轴406逆时针方向旋转。

第一储纳间402的直径小于第二释放间403的直径，当然第一储纳间402的直径也略大于增重球8的直径，因此第二释放间403的直径也大于增重球8的直径。

转动轴406作为封口板404和扇面板405旋转的支点，支点距离封口板404的外边缘比较远，距离扇面板405的外边缘比较近，并且增重球8的表面经过润滑处理，方便沿着第一储纳间402的内壁移动，当直立杆305上移推动封口板404的外边缘时，可保证封口板404的正常旋转，快速将最下端的增重球8从第一储纳间402转移至第二释放间403。

扇面板405的封闭范围很小，因此即使封口板404和扇面板405旋转很小的角度，同样能实现增重球8的释放。

因此本实施方式通过对第一储纳间402、第二释放间403、扇面板405和封口板404的结构关系限定，方便第一储纳间402的增重球8释放，因此避免增重球8无法正常释放，而引起发热只能单次发电多次持续发电不稳定的情况。当增重球8和盛装筒304下移时，由于第一储纳间402内的增重球8对封口板404施加向下的力，则封口板404顺时针旋转，带动封口板404和扇面板405重新恢复到水平状，从而完成一次增重球8的落料操作。

为了保证封口板404和扇面板405重新恢复到水平状时，可有效的避免增重球8的意外掉落，本实施方式限定，封口板404的直径大于所述第一储纳间402的直径，因此第一储纳间402的下端开口完全封闭，并且封口板404只能顺时针旋转，无法逆时针旋转，因此增重球8不会从第一储纳间402的下端开口掉落。

扇面板405的切面厚度从所述分隔板401到所述第二释放间403侧面的方向递增，并且分隔板401的高度小于所述储纳管道的高度，并且所述分隔板401的下端到所述储纳管道下开口的距离与所述增重球8的直径相等。

由于扇面板405内表面的高度变化，将会对增重球8的移动起到阻碍作用，在无外力作用的自然状态下，增重球8无法从第一储纳间402转移至第二释放间403。

因此作为本发明的优点，本发明通过不断的打破和恢复两个盛装筒304之间的质量差平衡，实现长时间的持续自动式发电，不需要用户的干预即可完成质量差的架构，实现自发式的连续发电，减少将重物举高复位的次数。

根据本实施方式的重力发电来源，主要依靠人具有的生物能转化为重力势能，通过重物下落，将重力势能转化为电能，在遵守能量守恒定律的前提下，本实施方式的发电量有限，因此仅可以应用在蓄电和紧急段时间供电操作，例如在户外活动照明灯，以及对充电宝室外充电的等电量需求比较低的场景中应用。

为了增加传动链条301移动的稳定性，本实施方式在发电组件2的两侧分别设有限位滑杆5，两个所述限位滑杆5和所述驱动齿轮204的连线构成等腰三角形，所述机箱外壳1在所述限位滑杆5的外侧设有贯通长缝6，所述传动链条301的两端分别穿过贯通长缝6直线下落。

限位滑杆5增加传动链条301的工作宽度，从而当直立杆305竖向移动，上推封口板404时，可避免传动链条301晃动引起的推力不稳定的问题。

综合上述可知，本发明的发电原理在于：

1、两个盛装筒的质量是不相同，在初始状态时，设定如附图1中左边盛装筒的质量要大于右边盛装筒的质量(具体质量差值和增重球的质量根据说明书记载的内容来确定)，因此，首先位于左边的盛装筒将会下降，带动发电机转动；

2、当位于左边的盛装筒掉落至最底部时，位于右边的盛装筒到达顶部后触发增重球，增重球进入位于右边的盛装筒，使得右边的质量要大于左边的，此时右边的盛装筒将会下降，左边的盛装筒上升；

3、当右边的盛装筒掉落至最底部时，左边的盛装筒升至最高触发增重球，增重球下落至盛装筒内使得左边质量增大，左边的盛装筒下降。

由上述过程可知，增重球并不会一次性全部降落完毕，当起到触发作用的直立杆脱离后增重球就不再下落，直至下一次再次触发。

因此，在本发明中发电的能量来源于两边的质量差，只要增重球的数量足够多以及传动链条的长度足够长，就可以实现较长时间的发电，从而实现一个稳定的发电过程，而当增重球消耗完之后需要通过其它方式补充增重球给系统提供能量，从而完成整个周期性的发电过程。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种新能源发电机，其特征在于，包括机箱外壳(1)、设置在机箱外壳(1)内部的发电组件(2)，以及利用重力势能驱动所述发电组件(2)工作的传动组件(3)，所述机箱外壳(1)的两侧设有用于延长所述传动组件(3)自发电时长的加重组件(4)；

所述发电组件(2)包括发电机(201)、通过联轴器(202)与发电机(201)转轴连接的延长转轴(203)，以及固定设置在所述延长转轴(203)上的驱动齿轮(204)，所述驱动齿轮(204)的外表面设有若干均匀紧密分布的斜向齿条(205)；

所述加重组件(4)包括两个竖向设置在所述机箱外壳(1)内部的用于盛放增重球(8)的储纳管道，并且两个所述储纳管道的位置关于发电组件(2)的中心对称分布，沿着所述储纳管道的中心线设有竖向分布的分隔板(401)，所述分隔板(401)将所述储纳管道分为第一储纳间(402)和第二释放间(403)，所述第一储纳间(402)和第二释放间(403)的底端开口分别对应设置有封口板(404)和扇面板(405)，并且所述封口板(404)和扇面板(405)的直径分界线上设有转动轴(406)，并且所述扇面板(405)的切面厚度从所述分隔板(401)到所述第二释放间(403)侧面的方向递增，所述封口板(404)和扇面板(405)转动将所述增重球(8)从第一储纳间(402)转移至第二释放间(403)的底端开口并下落到传动组件(3)上；

所有所述增重球(8)质量相等，并且所述增重球(8)的质量大于两个盛装筒(304)的初始质量差；

所述传动组件(3)包括传动链条(301)，以及均匀设置在传动链条(301)上的咬合开口(302)，所述咬合开口(302)的一侧设有与所述驱动齿轮(204)相互啮合的斜向挡板(303)，所述传动链条(301)的两端分别挂设有两个重量不同的盛装筒(304)；

所述传动链条(301)的两端分别设有直立杆(305)，所述盛装筒(304)固定安装在直立杆(305)的下端外侧，所述传动链条(301)与所述直立杆(305)的上端内侧连接；

质量大的所述盛装筒(304)下移带动所述传动链条(301)移动，所述传动链条(301)通过斜向挡板(303)与驱动齿轮(204)的啮合带动所述延长转轴(203)旋转，所述发电机(201)工作产生感应电势；

所述发电组件(2)的两侧分别设有限位滑杆(5)，两个所述限位滑杆(5)和所述驱动齿轮(204)的连线构成等腰三角形，所述机箱外壳(1)在所述限位滑杆(5)的外侧设有贯通长缝(6)，所述传动链条(301)的两端分别穿过贯通长缝(6)直线下落；

所述封口板(404)的直径大于所述第一储纳间(402)的直径，所述扇面板(405)的直径小于所述第二释放间(403)的直径，所述扇面板(405)的边缘与所述第二释放间(403)的内壁之间的间距略小于所述增重球(8)的直径，所述封口板(404)可绕所述转动轴(406)逆时针方向旋转；

所述增重球(8)的表面经过润滑处理，所述第一储纳间(402)的直径小于第二释放间(403)的直径；

所述分隔板(401)的高度小于所述储纳管道的高度，并且所述分隔板(401)的下端到所述储纳管道下开口的距离与所述增重球(8)的直径相等。

2.根据权利要求1所述的一种新能源发电机，其特征在于：所述发电机(201)的输出端通过交直流转换器连接有蓄电池(7)。

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