TW201507330A - 能源再生供電系統 - Google Patents

Abstract

一種能源再生供電系統，其包括有：一永磁直流無刷變頻馬達由直流電源所驅動，且該永磁直流無刷變頻馬達設有一輸出軸，又該輸出軸處連結有二重力加速器，一第一發電機受輸出軸所帶動，並發電輸出交流電以提供負載用電，一第二發電機受輸出軸所帶動，一回充電路一端連接於第二發電機，另一端連結至永磁直流無刷變頻馬達，藉由重力加速器所產生之離心慣性，使永磁直流無刷變頻馬達能降低直流電源之供電量，並由永磁直流無刷變頻馬達同時驅動第一發電機與第二發電機，且讓第二發電機所發電輸出之電流以直流電型態回流至永磁直流無刷變頻馬達，進而提高其能源使用效率。

Description

能源再生供電系統

本發明係有關於一種發電設備，尤指一種能降低燃料及其它能源損耗之節能供電，以下簡稱為能源再生供電系統。

按，習知之直流電源以驅動無刷馬達旋轉帶動發電機產生交流電，因為無刷馬達與交流發電機皆存在有運轉電損與散熱電損，導致直流電轉換成交流電時會產生過多的電力損失，更是因為無刷馬達的旋轉扭力不足，影響而無法同時帶動多部發電機以提高發電量，所以不符合使用上之效益，而習知之做法會直接使用交流電及利用橋氏電路將交流電變換成直流電或是利用高頻電橋電路將交流電變換成直流電，或使用負載發電機之發電做為帶動無刷馬達之電能，而上述用電模式皆僅會降低能源使用效率導致無刷馬達電能量不足，因此停機無法正常運轉，更是不具有任何節能之效果，因此本創作極力開發能降低電能損耗之供電系統，藉此改善習知之用電方式。

有鑑於此，本發明人於多年從事研發相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與研發供電分流系統再加上機械原理補償作用和磁極的相吸相斥驅動輸出降低耗電能及加大轉距輸出(提升扭力)，使永磁直流無刷變頻馬達產生瞬間補償旋轉慣性動力，讓永磁直流無刷變頻馬達不會因扭力及電能量不足造成停機，審慎評估後終得一確具實用性之本發明。

本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種能源再生供電系統。

一直流電源可為一電池結構，一永磁直流無刷變頻馬達由直 流電源所驅動，且該永磁直流無刷變頻馬達設有一輸出軸，而該永磁直流無刷變頻馬達以輸出軸貫穿有一永磁轉子，且該永磁轉子的極數為四極，又該永磁直流無刷變頻馬達於永磁轉子之外圍設置有環狀排列之永磁定子，而該永磁定子之極數為十二極，另該永磁定子處設置有等量之驅動線圈，又該輸出軸處連結有二重力加速器，重力加速器於中央形成有一軸套，並由軸套提供輸出軸之穿設，另該重力加速器由軸套向外延伸有一配重環，一第一發電機受輸出軸所帶動，並發電輸出交流電以提供負載用電，一第二發電機受輸出軸所帶動，一回充電路一端連接於第二發電機，另一端連結至永磁直流無刷變頻馬達，該回充電路於連接永磁直流無刷變頻馬達端設置有一轉速控制器，且該轉速控制器同時使用直流電源和第二發電機之電能同步供應電力，並由轉速控制器控制永磁直流無刷變頻馬達之轉速與扭力，又該回充電路於轉速控制器串接有一自動充電控制器，且由直流電源連接該自動充電控制器與轉速控制器。

本發明的第一主要目的在於，該重力加速器以軸套連結於輸出軸，並利用直流電源輸入電流至驅動線圈而控制永磁定子之磁極變換，讓永磁轉子透過磁極的相吸相斥驅動輸出軸與重力加速器產生旋轉，由於重力加速器設置有配重環，令重力加速器旋轉時將會產生有慣性力與離心力，使永磁直流無刷變頻馬達之輸出軸能同時驅動第一發電機與第二發電機，該第一發電機供電給負載使用，另外利用第二發電機所發電輸出之電流以直流電型態經由回充電路供給永磁直流無刷變頻馬達使用，進而降低直流電源對永磁直流無刷變頻馬達電耗量之使用，藉以提高其能源使用效率，俾以具有節能供電之功效，藉以提高其能源周而復始循環之效率，俾以具有循環供電能源再生之功效。

本發明的第二主要目的在於，該回充電路連結永磁直流無刷變頻馬達端設置有轉速控制器，能透過轉速控制器進一步控制永磁直流無刷變頻馬達之轉速與扭力大小，使第一發電機與第二發電機各自獨立運作並保持理想的發電狀態。

本發明的第三主要目的在於，該回充電路設置有自動充電控制器，並由自動充電控制器連接至直流電源處，能控制第二發電機所產生 的電能針對直流電源驅動永磁直流無刷變頻馬達之損耗，進行補償損耗電量充電，進一步降低電力之損耗量。

本發明的第四主要目的在於，該第一發電機與第二發電機為分別獨立運轉發電，因此該負載大小僅對第一發電機有影響，並不會影響到第二發電機，使第二發電機能保持足夠的供電量驅動永磁直流無刷變頻馬達，俾以增加其供電穩定性。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

〔本創作〕

10‧‧‧直流電源

20‧‧‧永磁直流無刷變頻馬達

21‧‧‧輸出軸

22‧‧‧永磁轉子

23‧‧‧永磁定子

231‧‧‧驅動線圈

24‧‧‧重力加速器

241‧‧‧軸套

242‧‧‧配重環

30‧‧‧第一發電機

40‧‧‧第二發電機

50‧‧‧回充電路

51‧‧‧轉速控制器

52‧‧‧自動充電控制器

60‧‧‧負載

第1圖係本發明之供電系統工法運作流程圖。

第2圖係本發明之永磁直流無刷變頻馬達之立體剖視圖。

為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：先請由第1圖與第2圖所示觀之，一種能源再生供電系統，其包括有：一直流電源10、一永磁直流無刷變頻馬達20、一第一發電機30、一第二發電機40及一回充電路50，一直流電源10可為一電池結構，一永磁直流無刷變頻馬達20由直流電源10所驅動，且該永磁直流無刷變頻馬達20設有一輸出軸21，而該永磁直流無刷變頻馬達20以輸出軸21貫穿有一永磁轉子22，且該永磁轉子22的極數為四極，又該永磁直流無刷變頻馬達20於永磁轉子22之外圍設置有環狀排列之永磁定子23，而該永磁定子23之極數為十二極，另該永磁定子23處設置有等量之驅動線圈231，由於永磁直流無刷變頻馬達20設置有永磁定子23，透過永磁定子23與永磁轉子22之配合提高其旋轉扭力，又該輸出軸21處連結有二重力加速器24，重力加速器24於中央形成有一軸套241，並由軸套241提供輸出軸21之穿設，另該重力加速器24由軸套241向外延伸有一配重環242，一第一發電機30受輸出軸21所帶動，並發電輸出交流電以提供負載60用電，一第二發電機40受輸出軸21所帶動，一回充電路50一端連接於第二發電機40，另一端 連結至永磁直流無刷變頻馬達20，該回充電路50於連接永磁直流無刷變頻馬達20端設置有一轉速控制器51，且該轉速控制器51同時使用直流電源10和第二發電機40之電能同步供應電力，並由轉速控制器51控制永磁直流無刷變頻馬達20之轉速與扭力，又該回充電路50於轉速控制器51串接有一自動充電控制器52，且由直流電源50連接該自動充電控制器52與轉速控制器51，藉以控制直流電源10之充電效果，並藉由上述運作結構，透過重力加速器24所產生之離心慣性，使永磁直流無刷變頻馬達20能降低直流電源10之供電量，並由永磁直流無刷變頻馬達20同時驅動第一發電機30與第二發電機40，且讓第二發電機40所發電輸出之電流以直流電型態回流至永磁直流無刷變頻馬達20，進而降低直流電源10對永磁直流無刷變頻馬達20電耗之使用電量，藉以提高其能源周而復始循環之效率，俾以具有循環供電能源再生之功效。

其實際使用之功效，再請由第1、2圖所示觀之，該永磁直流無刷變頻馬達20以輸出軸21貫穿永磁轉子22，並以永磁定子23及驅動線圈231圍繞於永磁轉子22之外緣，又該重力加速器24以軸套241連結於輸出軸21，使輸出軸21之旋轉能連動該重力加速器24，而該永磁直流無刷變頻馬達20是以直流電源10進行驅動，即利用直流電源10輸入電流至驅動線圈231而控制永磁定子23之磁極變換，讓永磁轉子22透過磁極的相吸相斥驅動輸出軸21與重力加速器24產生旋轉，由於重力加速器24設置有配重環242，令重力加速器24旋轉時將會產生有慣性力與離心力，又當轉速到達一臨界值時，該永磁轉子22受到慣性力與離心力之作用，將產生更大的扭力與旋轉離心慣性，讓驅動永磁直流無刷變頻馬達20之慣性轉距大於第一發電機30與第二發電機40加總之最大轉距，使永磁直流無刷變頻馬達20之輸出軸21能同時驅動第一發電機30與第二發電機40，又該第一發電機30能產生大於直流電源10之電力，第一發電機30以預設之額定功率供電給負載60使用，另外利用第二發電機40所發電輸出之電流以直流電型態經由回充電路50供給永磁直流無刷變頻馬達20使用，進而降低直流電源10對永磁直流無刷變頻馬達20之用電量，藉以提高其能源使用效率，循環供電、能源再生之功效。

另一方面，該回充電路50連結永磁直流無刷變頻馬達20端設置有轉速控制器51，能透過轉速控制器51進一步控制永磁直流無刷變頻馬達20之轉速與扭力大小，使第一發電機30與第二發電機40各自獨立運作並保持理想的發電狀態，又該回充電路50設置有自動充電控制器52，並由自動充電控制器52連接至直流電源10處，能控制第二發電機40所產生的電能針對直流電源10驅動永磁直流無刷變頻馬達20之損耗，進行補償損耗電量充電，進一步降低電力之損耗量，另值得注意的是該第一發電機30與第二發電機40為分別獨立運轉發電，因此該負載60大小僅對第一發電機30有影響，並不會影響到第二發電機40，使第二發電機40能保持足夠的供電量驅動永磁直流無刷變頻馬達20，俾以增加其供電穩定性。

綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧直流電源

20‧‧‧永磁直流無刷變頻馬達

24‧‧‧重力加速器

30‧‧‧第一發電機

40‧‧‧第二發電機

50‧‧‧回充電路

51‧‧‧轉速控制器

52‧‧‧自動充電控制器

60‧‧‧負載

Claims (6)

1. 一種能源再生供電系統，其包括有：一直流電源；一永磁直流無刷變頻馬達，該永磁直流無刷變頻馬達由直流電源所驅動，且該永磁直流無刷變頻馬達設有一輸出軸，又該輸出軸處連結有二重力加速器；一第一發電機，該第一發電機受輸出軸所帶動，並發電輸出交流電以提供負載用電；一第二發電機，該第二發電機受輸出軸所帶動；以及一回充電路，該回充電路一端連接於第二發電機，另一端連結至永磁直流無刷變頻馬達，藉由重力加速器所產生之離心慣性，使永磁直流無刷變頻馬達能降低直流電源之供電量，並由永磁直流無刷變頻馬達同時驅動第一發電機與第二發電機，且讓第二發電機所發電輸出之電流以直流電型態回流至永磁直流無刷變頻馬達，進而提高其能源使用效率。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之能源再生供電系統，其中，該永磁直流無刷變頻馬達以輸出軸貫穿有一永磁轉子，且該永磁轉子的極數為四極，又該永磁直流無刷變頻馬達於永磁轉子之外圍設置有環狀排列之永磁定子，而該永磁定子之極數為十二極，另該永磁定子處設置有等量之驅動線圈。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之能源再生供電系統，其中，該重力加速器於中央形成有一軸套，並由軸套提供輸出軸之穿設，又該重力加速器由軸套向外延伸有一配重環。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之能源再生供電系統，其中，該直流電源為一電池。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之能源再生供電系統，其中，該回充電路於連接永磁直流無刷變頻馬達端設置有一轉速控制器，且該轉速控制器同時使用直流電源和第二發電機之電能同步供應電力，並由轉速控制器控制永磁直流無刷變頻馬達之轉速與扭力。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之能源再生供電系統，其中，該回充電路 於轉速控制器串接有一自動充電控制器，且由直流電源連接該自動充電控制器與轉速控制器，藉以形成對直流電源之充電效果。