TWI732480B

TWI732480B - 電力發電循環應用儲存系統

Info

Publication number: TWI732480B
Application number: TW109106978A
Authority: TW
Inventors: 李志郁
Original assignee: 力能科技有限公司
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2021-07-01
Also published as: TW202135423A

Abstract

一種電力發電循環應用儲存系統，其係包含：驅動模組、變速模組、複數個發電模組、控制模組以及電源件，發電模組係透過桿體串聯組接，控制模組係電性連接複數個電力模組，電源件係電性連接驅動模組，並且電源件係電性連接控制模組，發電模組中設置複數個定子元件，桿體的周壁上設置複數個轉子元件，定子元件係呈交錯環繞排列設置，轉子元件係對應定子元件，發電模組係提供電力給控制模組，控制模組係提供電力給電力模組及該電源件；藉此，驅動模組透過變速模組轉動桿體，桿體同時轉動複數個發電模組，以致達到產生複數個電力，再透過控制模組將電力對電源件充電以及提供電力給電力模組。

Description

電力發電循環應用儲存系統

本發明係關於一種電力發電儲存系統，特別是指一種定子偏移設置的電力發電循環應用儲存系統。

按，在現今社會中，發電機無所不在，舉凡各種家電中提供動力的馬達到用於發電的風車或渦輪，均可利用適當的傳動裝置與發電機調配後做為特定用途，如：以齒輪作為加/減速或改變扭力等傳動構件，惟因傳統齒輪嚙合傳動方式會產生傳動磨損等情況，故逐漸發展出非接觸式傳動裝置，

舉例而言，為了解決現有發電機結合於齒輪傳動裝置易損耗能量、傳動效率不佳及過載會產生崩齒損壞等問題，逐漸發展出習知磁性發電機。

然而，習知磁性發電機係利用傳動裝置將動力供給發電機，通過發電機將動能轉換為電能，進一步的說，發電機中包含定子結構與轉子結構，在將動能轉換成電能的過程中，電流會在定子繞組導通，藉以產生電流磁效應。

由於現有的發電機將動能轉換為電能的效率有限，通常一台傳動裝置搭配一台發電機的情況下，所產生出來的電能也有限，因此在將發電機所產生的電能回供至傳動裝置，以使傳動裝置循環地提供動力至發電機進行發電時，往往會因為傳動裝置與發電機在運轉時產生的損耗，以致發電機無法達到循環發電並提供電力輸出的目的。

另外，在導通的過程中，會因為線圈本身所包含的磁阻，使得電流會有所耗損(例如：銅損及鐵損)，進而產生熱能，熱能會破壞發電機內部的元件，造成發電機無發正常運作，因此，如何以一台傳動裝置搭配複數個發電機產生出複數個電力，並且將電力儲存再循環利用，同時降低發電機運作時所產生的損耗，並且降低熱能的產生是一件重要的課題。

是以，本案發明人在觀察到上述缺失後，認為電力發電儲存系統仍有進一步改良之必要，而遂有本發明之產生。

本發明之主要目的係在提供一種電力發電循環應用儲存系統，其係透過桿體串聯組接複數個發電模組，並且同時轉動複數個發電模組，以致達到產生出複數個電力，再透過發電模組中的定子係呈交錯環繞排列設置，以致降低發電模組運作時所產生的磁阻力，以及降低發電模組損壞的情況發生。

為達到上述目的，本發明所提供的電力發電循環應用儲存系統，其係包含：一驅動模組，該驅動模組係包含一轉軸，該轉軸係相對於該驅動模組旋轉；一變速模組，該變速模組的一端係軸設該轉軸；複數個發電模組，該等發電模組係透過一桿體串聯組接，並且該桿體係軸設該變速模組的另一端；一控制模組，該控制模組係包含一電力偵測模組、一電力切換模組及一驅動馬達轉速切換模組，該控制模組係電性連接該等發電模組、該驅動模組以及複數個電力模組；以及一電源件，該電源件係電性連接該驅動模組，並且該電源件係電性連接該控制模組，該電源件係提供電力給該驅動模組；其中，該等發電模組中設置複數個定子元件，該桿體的周壁上設置複數個轉子元件，該等定子元件係呈交錯環繞排列設置，該等轉子元件係對應該等定子元件，該等發電模組係提供電力給該控制模組，該控制模組係提供電力給該等電力模組。

較佳地，其中，該桿體係為圓柱體，該等轉子元件係呈環狀排列設置。

較佳地，其中，該變速模組包含一第一轉盤、一第二轉盤及一帶動件，該第一轉盤係軸設該轉軸，該第二轉盤係軸設該桿體，該帶動件係組接該第一轉盤及該第二轉盤。

較佳地，其中，該電力偵測模組係用以偵測該電源件及該等電力模組的使用電力。

較佳地，其中，該控制模組係對該電源件進行充電。

較佳地，其中，每一該發電模組中的該等定子元件係對另一該發電模組中的該等定子元件呈交錯環繞排列設置。

較佳地，其中，該驅動馬達轉速切換模組係用以控制該驅動模組的轉速。

較佳地，其中，該電力切換模組係用以切換該等發電模組所產生的電力的傳輸路徑。

較佳地，其中，該第一轉盤的面積大於或等於該第二轉盤的面積。

本發明所提供的電力發電循環應用儲存系統，其主要藉由該桿體串連組接該等發電模組，以致該等發電模組產生複數個電力，再藉由該等定子元件係呈交錯環繞排列設置，並有效地減少該等定子元件之間的空隙，以致降低該等發電模組運作時產生的磁阻力，進一步降低該變速模組運作時的扭力，且能達到降低該等發電模組運作時所產生的損耗。

100:電力發電循環應用儲存系統

10:驅動模組

11:轉軸

20:變速模組

21:第一轉盤

22:第二轉盤

23:帶動件

30a、30b、30c、30d:發電模組

31:定子元件

40:桿體

41:轉子元件

50:控制模組

51:電力偵測模組

52:電力切換模組

53:驅動馬達轉速切換模組

60a、60b、60c、60d:電力模組

70:電源件

d:電磁感應距離

圖1為本發明第一實施例之立體圖。

圖2為本發明第一實施例發電模組之立體圖。

圖3為本發明第一實施例發電模組中定子排列之示意圖。

圖4為本發明第一實施例發電模組排列之示意圖。

圖5為本發明第一實施例之使用狀態立體圖。

請參閱圖1至圖4所示，圖1為本發明第一實施例之立體圖，圖2為本發明第一實施例發電模組之立體圖，圖3為本發明第一實施例發電模組中定子排列之示意圖，圖4為本發明第一實施例發電模組排列之示意圖。本發明係揭露一種電力發電循環應用儲存系統100，其係包含：一驅動模組10，該驅動模組10係包含一轉軸11，該轉軸11係相對於該驅動模組10旋轉。在本實施例中，如圖1所示，該驅動模組10係為驅動馬達，該轉軸11係為驅動馬達的驅動軸。

一變速模組20，該變速模組20的一端係軸設該轉軸11。

複數個發電模組30a、30b、30c、30d，該等發電模組30a、30b、30c、30d係透過一桿體40串聯組接，並且該桿體40係軸設該變速模組20的另一端。在本實施例中，如圖1及圖2所示，該等發電模組30a、30b、30c、30d係為發電機，該桿體40係為圓柱體。

具體來說，該變速模組20包含一第一轉盤21、一第二轉盤22及一帶動件23，該第一轉盤21係軸設該轉軸11，該第二轉盤22係軸設該桿體40，該帶動件23係組接該第一轉盤21及該第二轉盤22，該第一轉盤21的面積大於或等於該第二轉盤22的面積。

一控制模組50，該控制模組50係包含一電力偵測模組51、一電力切換模組52及一驅動馬達轉速切換模組53，該控制模組50係電性連接該等發電模組30a、30b、30c、30d、該驅動模組10以及複數個電力模組60a、60b、60c、60d。

一電源件70，該電源件70係電性連接該驅動模組10，並且該電源件70係電性連接該控制模組50，該電源件70係提供電力給該驅動模組10。在本實施例中，該電源件70係為電池，電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、鉛酸電池。但本發明不以此為限制，在另一較佳實施例中，該電源件70係為電瓶，電瓶包括ISS啟停電瓶(AGM、EFB)、高效能電瓶(銀鈣合金)、免加水電瓶(SMF)、低保養電瓶(CMF)以及加水電瓶(傳統電瓶)。

需進一步說明的是，該等發電模組30a、30b、30c、30d中設置複數個定子元件31，該桿體40的周壁上設置複數個轉子元件41，該等定子元件31係呈交錯環繞排列設置，該等轉子元件41係對應該等定子元件31，該等轉子元件41係呈環狀排列設置，該控制模組50係對該電源件70進行充電，該電力偵測模組51係用以偵測該電源件70及該等電力模組60a、60b、60c、60d的使用電力，該驅動馬達轉速切換模組53係用以控制該驅動模組10的轉速，該電力切換模組52係用以切換該等發電模組30a、30b、30c、30d所產生的電力的傳輸路徑。

在本實施例中，如圖2所示，該等定子元件31與該等轉子元件41係呈一電磁感應距離d，該等轉子元件41係為永久磁鐵。

更進一步定義本發明所述的交錯環繞排列設置，如圖3所示，其係以該發電模組30a中第一排及第二排的該等定子元件31為例，第二排的該等定子元件31係對應設置在第一排該等定子元件31中間的空隙位置處，以致減少該等定子元件31之間的空隙，並且降低該等發電模組30a、30b、30c、30d運作時所產生的損耗(銅損及鐵損)。

在本實施例中，每一該發電模組中的該等定子元件係對另一該發電模組中的該等定子元件呈交錯環繞排列設置，如圖4所示，其係以該等發電模組30a，30b為例，該發電模組30b中的該等定子元件31係對應該發電模組30a中的該等定子元件31呈交錯環繞排列設置，以致降低該等發電模組30a、30b之間的空隙在運作時產生的磁阻力，達到有效地達降低該變速模組20運作的扭力。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體瞭解，如下所述：請參閱圖5所示，圖5為本發明第一實施例之使用狀態立體圖。該發電模組的數量為4台，該電力模組的數量為4台，由此而知，一台該發電模組需搭配一台該電力模組。但本發明不以此為限制，該發電模組及該電力模組的數量係依據使用的需求而有不同的數量。

該電源件70係提供12V電力給該驅動模組10，該驅動模組10的該轉軸11開始轉動，而該轉軸11帶動該第一轉盤21，該第一轉盤21係拉扯該帶動件23，並且透過該帶動件23的帶動，以致該第二轉盤22開始轉動，而該第二轉盤22係軸設該桿體40，並且透過該第二轉盤22的帶動，以致該桿體40轉動，同時該等定子元件31及該等轉子元件41進行電流磁效應，使該等發電模組30a、30b、30c、30d產生12V的電力。但本發明不以此為限制，該電源件70提供給該驅動模組10的電力，以及該等發電模組30a、30b、30c、30d所產生出來的電力，其電壓值係依據使用者的需求而所不同，本發明以電壓值12V為例。

請繼續參閱圖4所示，該等發電模組30a、30b、30c、30d產生的電力係通往該控制模組50，而該電力偵測模組51係偵測該電源件70及該等電力模組60a、60b、60c、60d的使用電力，再藉由該電力切換模組52切換電力的傳輸路徑，同時對該電源件70進行充電以及提供電力給該等電力模組 60a、60b、60c、60d。在本實施例中，該等電力模組60a、60b、60c、60d係為電視、電動車、冰箱及冷氣，但本發明不以此為限制，再另一較佳實施例中，該等電力模組60a、60b、60c、60d係為其他種類的家電、用電工具及汽車。

具體來說，以電視為例，當電視未開啟時，該發電模組30a產生的12V電力係往該電源件70移動，並且對該電源件70進行充電。再以冷氣為例，當冷氣開啟時，該發電模組30d中的電力係提供給冷氣使用，同時因為負載增加，需要增加該驅動模組10的轉速，此時該驅動馬達轉速切換模組53係控制該驅動模組10，並且提高該驅動模組10的轉速，以致提高該變速模組20的扭力。在本實施例中，該電力偵測模組51係偵測該等電力模組60a、60b、60c、60d的使用電力，再藉由該驅動馬達轉速切換模組53依照該等電力模組60a、60b、60c、60d的使用電力而變換該驅動模組10的轉速。

需進一步說明的是，該變速模組20啟動時需要較大扭力驅使該桿體40，並且使該等發電模組30a、30b、30c、30d進行產生電力，而當該變速模組20運作到達一定的平衡時，因為該第一轉盤21的軸距不等於該第二轉盤22的軸距，並且該等定子元件31呈交錯環繞排列設置，其使降低該等發電模組30a、30b、30c、30d運作時的磁阻力，更使該變速模組20的扭力開始下降，下降至一較低的平衡扭力，此時，扭力不等於0，以致達到以較小的扭力運轉該等發電模組30a、30b、30c、30d，更進一步達到產生複數個同電壓值的電力。

藉此，由上述說明可進一步得知，本發明藉由一台該驅動模組10並且搭配該變速模組20的設置，其係同時帶動該等發電模組30a、30b、30c、30d產生電力，並且該等發電模組30a、30b、30c、30d所產生的電力，其係提供給該電源件70進行充電，以及提供電力給該等電力模組60a、60b、60c、60d，並且有效地達到動能轉換成電能的作用；以及藉由該等定子元件31呈交錯環繞排列設置，其係減少該等定子元件31之間的空隙，以致降低該等發電模組30a、30b、30c、30d運轉時所產生的損耗，達到增加該電力發電循環應用儲存系統100的便利性及實用性。

茲，再將本發明之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：

其一，本發明透過該驅動模組10搭配該變速模組20的設置，並且該等發電模組30a、30b、30c、30d係以該桿體40串聯組設，藉由該桿體40轉動，使該等發電模組30a、30b、30c、30d同時產生複數個同電壓值的電力。

其二，本發明透過該第一轉盤21及該第二轉盤22的設置，該第一轉盤21的面積大於或等於該第二轉盤22的面積，並且該第一轉盤21的軸距不等於該第二轉盤22的軸距，以致達到降低該電力發電循環應用儲存系統100運作時的扭力。

其三，本發明透過該控制模組50的設置，該控制模組50係用以分配該等發電模組30a、30b、30c、30d產生的電力，並且提供給該電源件70進行充電，以及提供電力給該等電力模組60a、60b、60c、60d，同時控制該驅動模組10的轉速，以致達到電力的循環利用的功效。

其四，本發明透過該等定子元件31係呈交錯環繞排列設置，其係降低該等發電模組30a、30b、30c、30d運作時所產生的損耗(銅損及鐵損)，以致達到減少該等發電模組30a、30b、30c、30d損壞的情況，以及降低該等發電模組30a、30b、30c、30d運作時產生的磁阻力，進一步降低該變速模組20運作時的扭力。

綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本發明時已具備發明專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本發明之較佳可行實施例而已，實施例之間若無明顯相斥的情況，其特徵可彼此結合替換應用。並且，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。