CN1776225A

CN1776225A - 压力发电设备及方法

Info

Publication number: CN1776225A
Application number: CNA2005101302315A
Authority: CN
Inventors: 严士才; 杨文利; 杨雪; 严川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2006-05-24
Also published as: WO2007068151A1

Abstract

本发明涉及一种利用物体的自身重量来产生压力的发电设备及方法。所述的压力发电设备包括：施力物体、驱动装置、传动装置、增速器、发电机、控制设备和蓄能设备。在进行发电时，首先，施力物体通过自身重量对其下面的驱动装置产生压力，然后，通过驱动装置的力臂获得力矩并做功产生机械能，然后，机械能将被传动装置传送至增速器，并且使增速器转动，然后，通过与增速器的齿轮轴相连的发电机轴带动发电机转动发电，然后，产生的电能将被发电机的电输出端传送至蓄能设备和电网，本发明的优点是：在发电时，节省大量的燃料能源，减少环境污染，发电量持续稳定，而且能够产生巨大的社会效益、经济效益和生态环保效益。

Description

压力发电设备及方法

技术领域

本发明涉及发电领域，特别是涉及一种利用物体的自身重量来产生压力的发电设备及方法。

背景技术

电能是人们生活、工业生产等各方面不可缺少的能源，传统的产生电能的方式有：火力发电、水力发电、风力发电与核能发电等，这些发电方式各自具有以下缺点：首先，火力发电的方式存在消耗一次性能源、增加空气污染的问题；另外，水力发电和风力发电的方式存在发电量受季节或天气及地理环境等多种因素的影响，发电量持续不稳定等问题；而对于核能发电，虽然说其发电量稳定并且不会产生污染，但是需要昂贵复杂的发电设备，因此不易推广应用。

发明内容

本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用物体自身重力来产生压力的发电设备及方法，其目的在于解决传统的发电方式消耗燃料资源，污染环境，持续不稳定以及发电设备投入昂贵等问题。

本发明的技术原理是：一个物体能够产生压力，一定有另一个物体对它做了功，并且压力不能离开施力物体和受力物体而凭空产生或消逝，另外，压力不但有大小而且还有方向，压力的方向是竖直向下的，如果受力物体的受力角度不同，则获得的压力大小就不同，另外，如果杠杆力臂的长短不同，所获得的力矩大小也就不同。因此，有了压力做功，就可以将其通过机械转换形成机械能，即由压力变动力获得动能，然后，动能再通过电机功率转换为电能。

本发明的压力发电设备包括：施力物体、驱动装置、传动装置、增速器、发电机、控制设备和蓄能设备。其中，所述的施力物体下面设置有驱动装置，所述的驱动装置是通过传动装置与增速器连接的，这里的增速器可以采用传动齿轮式，此外，所述的增速器还连接有发电机，而且，所述的发电机的电输出端通过控制设备分别接入蓄能设备或电网，另外，在蓄能设备和电网的输出端可连接有负载。

本发明所述的通过压力发电的方法是这样实现的：首先，施力物体通过自身重量对其下面的驱动装置产生压力，然后，通过驱动装置的力臂获得力矩并做功产生机械能，然后，机械能将被传动装置传送至增速器，并且使增速器转动，然后，通过与增速器的齿轮轴相连的发电机轴带动发电机转动发电，然后，产生的电能将被发电机的电输出端传送至蓄能设备和电网，这样，与蓄能设备和电网连接的负载就能利用电能了。

本发明的有益效果是：充分利用了物体的压力，通过驱动装置和增速器将物体重量转化为机械能进行发电，从而能够节省大量的燃料能源，减少环境污染；并且由于该压力发电设备不受资源枯竭、地理环境和气候的影响，因此其发电量持续稳定；而且，利用该压力发电设备进行发电安全可靠，能够产生巨大的社会效益、经济效益和生态环保效益。

附图说明

下面参照附图和具体实施方式对本发明的压力发电设备及方法作进一步详细地说明。

图1是本发明的压力发电设备的结构原理图；

图2是施力物体为轨道车的实施例示意图；

图3是图1实施例中的轨道车在轨道上的俯视图；

图4是施力物体为汽车的实施例示意图；

图5是施力物体为杠杆式重物的实施例示意图；

图6是施力物体为人体重量的实施例示意图；

具体实施方式

图1所示的是本发明的工作原理，由图可知，压力发电设备包括：施力物体、驱动装置、传动装置、增速器、发电机、控制设备、蓄能设备和电网。其中，所述的施力物体可以包括轨道车、汽车、重物或人体等，在施力物体的下面设置有驱动装置，该驱动装置用以接受施力物体的压力，然后，与驱动装置连接的是传动装置，所述的传动装置用以传递施力物体的压力，然后，所述的传动装置再与增速器相连接，所述的增速器可以采用齿轮传动式，此外，与增速器相连的是发电机，然后，发电机的电输出端通过控制设备再分别接入蓄能设备或电网，最后，本压力发电设备的蓄能设备和电网的输出端还可连接有负载。

本发明的压力发电设备的发电过程是：首先，施力物体通过自身重量对其下面的驱动装置产生压力，然后，通过驱动装置的力臂获得力矩并做功产生机械能，然后，机械能将被传动装置传送至增速器，并且使增速器转动，然后，通过与增速器的齿轮轴相连的发电机轴带动发电机转动发电，然后，产生的电能将被发电机的电输出端传送至蓄能设备和电网，这样，与蓄能设备和电网连接的负载就能利用电能了。

如图2所示，本实施例的压力发电设备的施力物体为设置在双轨道上的轨道车1，为了示意方便，图中只画了轨道车1在单轨4上的同一面的其中四个轮子的情形(另一条轨道的断面如虚线所示)，由图可知，轨道车1的车轮对2构成一对外轮组，车轮对3构成一对内轮组，可参见图3，在对应外轮组和内轮组的稍微倾斜突出于轨道的平面上设有受力板5，所述的受力板5构成驱动装置，在受力板5的下面设有传动装置，该传动装置包括弹簧55和传动轴56，所述的受力板5能够保证与行进在轨道上的轨道车1的内外车轮组相接触时，充分接受轨道车1的压力，在传动装置下面具有增速器，所述的增速器包括：设置在受力支架6上的转盘7和通过传动链条8与转盘7相连接的变速轮9，另外，所述的变速轮9与发电机10相连，发电机10的电输出端通过控制设备11接入蓄能设备12和电网13，蓄能设备12和电网13的输出还连接有负载14。在本实施例中，轨道下面的驱动装置、传动装置和增速器的数目可根据轨道车车轮的组数相应增加。

本实施例的压力发电设备在发电时，轨道车1在轨道上行进，当经过并接触位于轨道上的受力板5时，轨道车1的车轮将对受力板5产生压力，该压力通过受力支架6使转盘7转动，转盘7的转动通过传动链条8带动变速轮9，又由于变速轮9与发电机10相连，因此将带动发电机10转动，从而使发电机10将机械能转化为电能，然后，发电机10产生的电能通过控制设备11接入蓄能设备12和电网11，以备外接的负载13利用。

图4所示的是施力物体为汽车15的实施例，在汽车15行进的路面上设有稍微倾斜突出地面的压板16，所述的压板16构成驱动装置，在压板16的下面设有传动装置，该传动装置包括弹簧18和传动轴17，在传动装置下面具有增速器19，该增速器19采用齿轮传动式，所述的传动轴17与增速器19的被动齿相连，另外，增速器19的主动齿再与发电机20相连，所述的发电机20的电输出端通过控制设备21接入蓄能设备22和电网23，蓄能设备22和电网23的输出端再与负载24相连接。

本实施例在应用时，汽车15行进对压板16产生压力，然后，汽车15的压力通过驱动装置传递给增速器19，并且带动增速器19的被动齿转动，然后，通过增速器19的主动齿将带动发电机20转动并发电，从而使发电机20将机械能转化为电能，然后，发电机20产生的电能通过控制设备21接入蓄能设备22和电网23，以备外接的负载24利用。由于在本实施例中，汽车15可以采用不同的种类，因此，如果按空车和载重量设计，可使发电机20的单机发电功率达到3KW、5KW、7.5KW、10KW、20KW不等。而且在实际应用时，可以在过往汽车、特别是重量大的汽车较多的路段设置一个专用通道，从而在不用任何能源消耗的情况下，充分利用汽车自身的重量和装货后的物配重量来达到发电的目的。

图5的压力发电设备的施力物体为人体(未示出)，所述的驱动装置为两个踏板26，所述的传动装置为与踏板26分别连接的由杠杆构成的固定支架25，所述的增速器包括：设置在固定支架25上的转盘28和通过传动链条34与转盘28相连接的变速轮29，另外，所述的变速轮29与发电机30相连。当人踏动踏板26时，在由杠杆构成的固定支架25的作用下使转盘28转动，转盘28通过传动链条34带动变速轮29旋转，从而使与变速轮29相连的发电机30转动发电，发电机30产生的电能通过控制设备31传入蓄能设备32和电网33以备利用，在本实施例中，根据人的体重不等，发电机30的单机发电功率可达到300W、500W、750W不等。

图6所示的是施力物体为杠杆式重物的实施例，由图可知，本实施例的压力发电设备包括：转盘47、变速轮49、活动支架46、发电机50、重物组42和43、杠杆组35和36、配重组37和38、传动件组40和41、电动机39、控制设备51、蓄能设备52和电网53。本实施例的施力物体包括：分别连接于两组杠杆35和36两端的重物42和43、配重37和38，并且，所述的配重37和38还分别通过传动件40和41连接至电动机39，当电动机39启动后，传动件40和41能够将电动机38的动能分别传送至配重37和38，使配重37和38交替作上下运动，并且通过杠杆35和36的作用带动重物42和43作上下运动；所述的驱动装置为安装在由活动支架46构成的传动装置的一端的受力板44和45，所述的增速器包括：设置在活动支架46另一端的转盘47和通过传动链条48与转盘47相连接的变速轮49，另外，所述的变速轮49与发电机50相连。本实施例一般选取重物的重量远大于配重的重量。

本实施例在应用时，可取配重物体的重量为170-200公斤，电动机的功率为1-2KW，重物的重量为5吨或6吨，电动机39通过传动件40和41分别带动配重38和37交替作上下运动，再通过杠杆35和36的作用使垂于另一端的重物42和43也分别交替上下运动，从而将对安装于转盘47上的活动支架46的受力板44和45交替产生压力，并且通过活动支架46使转盘47转动，转盘47再通过传动链48条带动变速轮49旋转，然后，变速轮49带动发电机50转动，从而使发电机50发电，发电机50产生的电能通过控制设备51传入蓄能设备52和电网53以备利用，根据本实施例，若发电机的功率为100KW，一天可生产2400度电，一年可生产87.6万度电，配重物体重200公斤，每小时工作消耗电能2度电，一天消耗48度电，一年消耗1.75万度电。所以，一年生产的87.6万度电量减去一年消耗的1.75万度电量，余85.85万度电，换算可知，节约煤炭309吨。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种压力发电设备，其特征在于：包括：施力物体、驱动装置、传动装置、增速器、发电机、控制设备和蓄能设备，其中，所述的施力物体下面设置有驱动装置，所述的驱动装置是通过传动装置与增速器连接的，这里的增速器采用传动齿轮式，此外，所述的增速器还连接有发电机，而且，所述的发电机的电输出端通过控制设备分别接入蓄能设备或电网。

2.一种根据如权利要求1所述的压力发电设备进行发电的方法，其特征在于：包括如下步骤：首先，施力物体通过自身重量对其下面的驱动装置产生压力，然后，通过驱动装置的力臂获得力矩并做功产生机械能，然后，机械能将被传动装置传送至增速器，并且使增速器转动，然后，通过与增速器的齿轮轴相连的发电机轴带动发电机转动发电，然后，产生的电能将被发电机的电输出端传送至蓄能设备和电网以备负载利用。

3.一种如权利要求1所述的压力发电设备，其特征在于：所述的施力物体为设置在双轨道上的轨道车，轨道车的车轮分为外轮组和内轮组，在对应外轮组和内轮组的稍微倾斜突出于轨道的平面上设有受力板，所述的受力板构成驱动装置，在受力板的下面设有传动装置，该传动装置包括弹簧和传动轴，所述的受力板能够保证与行进在轨道上的轨道车的内外车轮组相接触时，充分接受轨道车的压力；所述的增速器包括：设置在受力支架上的转盘和通过传动链条与转盘相连接的变速轮，另外，所述的变速轮与发电机相连。

4.一种如权利要求1所述的压力发电设备，其特征在于：所述的施力物体为汽车，在汽车行进的路面上设有稍微倾斜突出地面的压板，所述的压板构成驱动装置，在压板的下面设有传动装置，该传动装置包括弹簧和传动轴，在传动装置下面具有增速器，该增速器采用齿轮传动式，所述的传动轴与增速器的被动齿相连，另外，增速器的主动齿再与发电机相连。

5.一种如权利要求1所述的压力发电设备，其特征在于：所述的施力物体为人体，所述的驱动装置为两个踏板，所述的传动装置为与踏板分别连接的杠杆构成的固定支架，所述的增速器包括：设置在固定支架上的转盘和通过传动链条与转盘相连接的变速轮，另外，所述的变速轮与发电机相连。

6.一种如权利要求1所述的压力发电设备，其特征在于：所述的施力物体包括连接于杠杆组两端的重物组和配重组，并且，所述的配重组还通过传动件组连接至电动机，所述的传动件能够保证在电动机启动后，将电动机的动能传送至配重，使配重作上下运动，并且通过杠杆带动另一端的重物作上下运动；所述的驱动装置为安装在由活动支架构成的传动装置的一端的受力板，所述的增速器包括：设置在活动支架另一端的转盘和通过传动链条与转盘相连接的变速轮，另外，所述的变速轮与发电机相连。