CN115434762A - 一种基于内循环供电的空气磁能发电系统 - Google Patents

一种基于内循环供电的空气磁能发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，包括：空气压缩机组、空气储存罐组、发电机组和电力控制模组，所述空气储存罐包括磁悬浮轴承、风叶轮和壳体，所述磁悬浮轴承和风叶轮沿竖向设置于壳体内，所述风叶轮设置于磁悬浮轴承上，所述壳体上分别沿横向设置进风口和出风口，所述风叶轮与进风口和出风口对应，所述空气压缩机组通过空气管路向壳体内输送压缩空气，带动风叶轮转动，所述磁悬浮轴承通过风叶轮转动，对发电机进行供能。本发明在现有的风能发电系统的基础上，进一步对磁悬浮动能和磁电能的结合，通过磁悬浮动能补充磁电的功率不足，来保证20%的平衡功率，结合多组蓄电池组，解决电力系统高负载使的供电问题。

Description

一种基于内循环供电的空气磁能发电系统
技术领域
本发明涉及空气磁能发电领域，尤其涉及一种基于内循环供电的空气磁能发电系统。
背景技术
磁电空气能发电技术，被称之为空气压缩能源储存技术，其原理概述如下，利用空气压缩机，将大自然之中的空气吸收压缩成密度，高压力的有效气压资源，并储存稳存，到需要使用时，再通过阀门和输气管道向气机内排放，冲动气轮机叶轮运转并拖动发电机转子运转而发电。
磁电空气能发电是最清洁，无污染的发电技术之一。能源专家对磁电空气能发电看好，无论从技术，还是从经济角度看，均可以与石油、燃气、煤或核能一比高下。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于内循环供电的空气磁能发电系统。
本发明通过以下技术方案实现：
一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，包括：空气压缩机组、空气储存罐组、发电机组和电力控制模组，所述空气压缩机组中多个空气压缩机分别连接空气储存罐组的空气储存罐，空气储存罐组分别连接发电机组的多个发电机，所述电力控制模组通过连接控制空气储存罐的动力阀门，对阀门开度进行控制，所述空气储存罐包括磁悬浮轴承、风叶轮和壳体，所述磁悬浮轴承和风叶轮沿竖向设置于壳体内，所述风叶轮设置于磁悬浮轴承上，所述壳体上分别沿横向设置进风口和出风口，所述风叶轮与进风口和出风口对应，所述空气压缩机组通过空气管路向壳体内输送压缩空气，带动风叶轮转动，所述磁悬浮轴承通过风叶轮转动，对发电机进行供能。
进一步的，所述磁悬浮轴承包括有至少一个，所述磁悬浮轴承上套设有磁悬浮磁环。
进一步的，还包括供电模组，所述供电模组包括负载控制蓄电池组、高压控制柜、低压并网柜和升压站，所述高压控制别连接发电机组的输电管路，所述高压控制柜的通过低压并网柜，连接发电系统的蓄电池组，向蓄电池组进行供电，所述高压控制柜通过升压站，连接外部供电系统。
进一步的，所述蓄电池组分别连接电力控制模组、动力阀门，对电力控制模组、动力阀门组进行220V供电。
进一步的，所述蓄电池组包括PMW控制器、控制开关和蓄电池组，所述蓄电池组至少包括两个蓄电池，所述蓄电池组通过PMW控制器，连接输电管路进行电能存储，所述PMW控制器分别连接控制开关，控制蓄电池的负载，所述PMW控制器当检测到高负载时，则通过控制控制开关，控制控制开关相应开启，使多个蓄电池进行负载。
进一步的，所述高压控制柜还通过输电管路连接空气压缩机组，对空气压缩机组进行380V供电。
进一步的，所述发电机和空气储存罐之间设置有发电机启动器，所述发电机启动器连接磁悬浮轴承，并电性连接电力控制系统。
进一步的，所述电力控制系统包括PLC控制器、多阀门控制器和传感器组，所述PLC控制器通过连接多阀门控制，对动力阀门进行控制，所述传感器组分别对空气储存罐内的转轴转速和空气压缩机组内的压力指数进行信息采集。
进一步的，所述传感器组包括转速传感器、压力传感器和温度传感器。
本发明的有益效果：
本发明在现有的风能发电系统的基础上，进一步对磁悬浮动能和磁电能的结合，通过磁悬浮动能补充磁电的功率不足，来保证20%的平衡功率。结合回收发电设备，能够进一步提高现有的电力循环的能源利用率，从而提高整体电力系统的电力产量，降低能源损耗。再结合多组蓄电池组，解决电力系统高负载使的供电问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提出的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统的整体结构流程图；
图2为本发明实施例提出的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统的供电结构图；
图3为本发明实施例提出的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统的电力控制结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1、图2，本实施例提出一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，包括：空气压缩机组、空气储存罐组、发电机组和电力控制模组，所述空气压缩机组中多个空气压缩机分别连接空气储存罐组的空气储存罐，空气储存罐组分别连接发电机组的多个发电机，所述电力控制模组通过连接控制空气储存罐的动力阀门，对阀门开度进行控制，所述空气储存罐包括磁悬浮轴承、风叶轮和壳体，所述磁悬浮轴承和风叶轮沿竖向设置于壳体内，所述风叶轮设置于磁悬浮轴承上，所述壳体上分别沿横向设置进风口和出风口，所述风叶轮与进风口和出风口对应，所述空气压缩机组通过空气管路向壳体内输送压缩空气，带动风叶轮转动，所述磁悬浮轴承通过风叶轮转动，对发电机进行供能。
本实施例中，具体的设备连接关系如下：
空气压缩机组通过空气管路连接空气储存罐组，向空气储存罐组输送压缩的空气，空气储存罐组通过启动器连接发电机组，向发电机组输送经过磁悬浮动力提升后的动力，发电机组通过输电管路连接供电模组，对供电模组进行供电。
本实施例中，系统内循环的路线具体如下：
空气压缩机组-空气储存罐组-发电机组-供电模组-空气压缩机组/电力控制模组等用电设备。
实施例2
在专利号为CN202110254303.6的中国发明专利中，其提出了一种磁电空气能发电机，具体内容如下：“本发明所述的磁电空气能发电机，包括电源模块、启动机、空气压缩机、储能箱和发电机；所述电源模块分别与启动机和空气压缩机电连接，用于为启动机和空气压缩机供电；所述储能箱包括壳体、定子组件、动子组件、风叶轮和转动轴……所述空气压缩机的出风口接入到壳体的进风口，所述空气压缩机输出压缩后的空气，以驱动风叶轮转动；所述启动机的转轴和储能箱的转动轴连接在一起；所述启动机的转轴或储能箱的转动轴与发电机的主轴连接。”上述专利为解决现有的磁电空气能发电机的功率不足问题，提出磁悬浮、磁电、空气磁能三种动力能源相结合的电力系统，解决现有空气磁能电力系统的功率不足的问题。
但在上述专利中，存在以下方面的问题：对于电力的使用，上述专利将所产生的电力的进行循环，以对控制设备、阀门、发电机等进行内部供电，而当电力系统负载过高时，则可能导致电力供电不足的问题，在此基础上，本实施例进一步提出一种实施例1所述的供电模组的具体实施方式，其中，供电模组，所述供电模组包括负载控制蓄电池组、高压控制柜、低压并网柜和升压站，所述高压控制别连接发电机组的输电管路，所述高压控制柜的通过低压并网柜，连接发电系统的蓄电池组，向蓄电池组进行供电，所述高压控制柜通过升压站，连接外部供电系统。
进一步的，所述蓄电池组分别连接电力控制模组、动力阀门，对电力控制模组、动力阀门组进行220V供电。
进一步的，所述蓄电池组包括PMW控制器、控制开关和蓄电池组，所述蓄电池组至少包括两个蓄电池，所述蓄电池组通过PMW控制器，连接输电管路进行电能存储，所述PMW控制器分别连接控制开关，控制蓄电池的负载，所述PMW控制器当检测到高负载时，则通过控制控制开关，控制控制开关相应开启，使多个蓄电池进行负载，所述PMW控制器连接控制开关。启动时，是采用蓄电池组中的 蓄电电池启动本设备。
进一步的，所述高压控制柜还通过输电管路连接空气压缩机组，对空气压缩机组进行380V供电。
进一步的，所述发电机和空气储存罐之间设置有发电机启动器，所述发电机启动器连接磁悬浮轴承，并电性连接电力控制系统。
本实施例中，高压控制柜用于接收发电机组输送的380V电压，并对接收的电压进行分断高压回路和稳压，并将稳压后的380V电压进行外部输送和循环供给。具体供给包括：
对空气压缩机组进行高压供给，适用于额定电压为380V的空气压缩机，在另一种具体实施方式中，当采用220V额定电压的空气压缩机时，则采用下述方案进行电压供给。
通过低压并网柜，将380V电压转换为220V交流电，输送至供电模组，供电模组通过连接电力控制模组、动力阀门等用电设备，进行220V供电。
通过升压站进行外部输送。
实施例3
在实施例1的基础上，本实施例进一步提出实施例1所述的空气储存罐组的具体实施方式，其中，所述空气储存罐包括磁悬浮轴承、风叶轮和壳体，所述磁悬浮轴承和风叶轮沿竖向设置于壳体内，所述风叶轮设置于磁悬浮轴承上，所述壳体上分别沿横向设置进风口和出风口，所述风叶轮与进风口和出风口对应，所述空气压缩机组通过空气管路向壳体内输送压缩空气，带动风叶轮转动，所述磁悬浮轴承通过风叶轮转动，对发电机进行供能。
本实施例中，磁悬浮轴承利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，使磁轴承不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速。
风叶轮通过接受空气压缩机组输送来的压缩后的空气，产生风能，风叶轮通过转动，将风能转换为机械能，传输至发电机组。
其具体实施原理及方式如专利号为CN202110254303.6的一种磁电空气能发电机所述：“，储能箱20充分利用空气压缩储能，把风力、磁场的动力传给发电机23，储能箱20中装设有定子组件2、转子组件和风叶轮4。定子组件2上有N极，转子组件上有S极，当启动机21开启后，N极与S极就会发生交变，并产生交变电源和交变磁场波形（即磁场波的强度力），磁场波的强度力传给发电机23作为负载功率，功率为20%以上，风叶轮4功率在80%以上”。
实施例4
如图3，在实施例1的基础上，本实施例进一步提出实施例1所述的电力控制系统，其中，所述电力控制系统包括PLC控制器、多阀门控制器和传感器组，所述PLC控制器通过连接多阀门控制，对动力阀门进行控制，所述传感器组分别对空气储存罐内的转轴转速、空气压缩机组内的压力指数进行信息采集。
优选地，所述传感器组包括转速传感器、压力传感器和温度传感器。
转速传感器对空气储存罐内的转轴转速进行采集，发送至PLC控制器，控制器通过连接转轴的驱动电机，进行转速控制，所述转轴即磁悬浮轴承上的转轴。
压力传感器对空气压缩机组内的空气压力指数进行采集，发送至PLC控制器，控制器通过连接空气压缩机组内的压力机泵，对空气压力进行控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，包括：空气压缩机组、空气储存罐组、发电机组和电力控制模组，所述空气压缩机组中多个空气压缩机分别连接空气储存罐组的空气储存罐，空气储存罐组分别连接发电机组的多个发电机，所述电力控制模组通过连接控制空气储存罐的动力阀门，对阀门开度进行控制，所述空气储存罐包括磁悬浮轴承、风叶轮和壳体，所述磁悬浮轴承和风叶轮沿竖向设置于壳体内，所述风叶轮设置于磁悬浮轴承上，所述壳体上分别沿横向设置进风口和出风口，所述风叶轮与进风口和出风口对应，所述空气压缩机组通过空气管路向壳体内输送压缩空气，带动风叶轮转动，所述磁悬浮轴承通过风叶轮转动，对发电机进行供能。
2.根据权利要求1所述的一种内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，所述磁悬浮轴承包括有至少一个，所述磁悬浮轴承上套设有磁悬浮磁环。
3.根据权利要求1所述的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，还包括供电模组，所述供电模组包括负载控制蓄电池组、高压控制柜、低压并网柜和升压站，所述高压控制别连接发电机组的输电管路，所述高压控制柜的通过低压并网柜，连接发电系统的蓄电池组，向蓄电池组进行供电，所述高压控制柜通过升压站，连接外部供电系统。
4.根据权利要求3所述的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，所述蓄电池组分别连接电力控制模组、动力阀门，对电力控制模组、动力阀门组进行220V供电。
5.根据权利要求3所述的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，所述蓄电池组包括PMW控制器、控制开关和蓄电池组，所述蓄电池组至少包括两个蓄电池，所述蓄电池组通过PMW控制器，连接输电管路进行电能存储，所述PMW控制器分别连接控制开关，控制蓄电池的负载，所述PMW控制器当检测到高负载时，则通过控制控制开关，控制控制开关相应开启，使多个蓄电池进行负载。
6.根据权利要求3所述的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，所述高压控制柜还通过输电管路连接空气压缩机组，对空气压缩机组进行380V供电。
7.根据权利要求3所述的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，所述发电机和空气储存罐之间设置有发电机启动器，所述发电机启动器连接磁悬浮轴承，并电性连接电力控制系统。
8.根据权利要求1所述的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，所述电力控制系统包括PLC控制器、多阀门控制器和传感器组，所述PLC控制器通过连接多阀门控制，对动力阀门进行控制，所述传感器组分别对空气储存罐内的转轴转速和空气压缩机组内的压力指数进行信息采集。
9.根据权利要求8所述的一种基于内循环供电的空气磁能发电系统，其特征在于，所述传感器组包括转速传感器、压力传感器和温度传感器。
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