TWI768845B - 發電裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種發電裝置，主要結構包括一動力元件，動力元件連接有一主轉動件、一第一儲電裝置、一第二儲電裝置、及一處理元件，主轉動件會帶動一被動轉動件旋轉，第二儲電裝置則包含有複數逆向保護電路基板、複數過載保護電路基板、及一蓄電裝置，被動轉動件則連接有一動力放大組件，動力放大組件包含有一外環件、複數外嚙合件、及一內嚙合件，內嚙合件連接有一發電組件，藉此經由動力放大組件加強發電組件的發電效果，以配合第二儲電裝置增加電源的使用效率。

Description

發電裝置

本發明為提供一種發電裝置，尤指一種電源使用效率更佳的發電裝置。

按，運輸用的代步工具，在人類生活中一直以來都是不可或缺的存在。也因為如此，代步用的工具也會隨著時代不斷的演進，從古代的馬匹及馬車演進到工業革命後的車輛及飛機，都是用於替代人力來做為運輸的工具。

在現代生活中，一般透過汽油作為動力源的車輛，也開始逐步的往電動之方向發展。因為電動車除了具有不會排放廢氣的環保效果之外，在低速的加速效果也較一般汽油式引擎車輛要來的有效率，且在怠速停車時，純電動的車輛還可讓電機靜止，以減少能源的消耗。並且電動車上述的優點，也讓其特別適合行駛在目前擁擠的都市當中。

但因為電動車所需要的能源都要經由電池所提供，故電動車的使用時間自然也與電池有著密不可分的關係，若是電池供電量不足則會大幅提高使用上的困擾。

再者，雖然市面上具有與回收動能相關之電動車技術內容，但往往都僅能於滑行中回收移動時產生的動能，在電源的使用效率上也是相當的有限。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之申請人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之發明人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種電源使用效率更佳的發電裝置的發明專利者。

本發明之主要目的在於：利用動力放大組件加強發電組件的發電效率，進而增加整體使用上的效率。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一動力元件、一與動力元件相連接之主轉動件、一設於主轉動件之一側處的被動轉動件、一設於動力元件之一側處並與動力元件電性連接之第一儲電裝置、一設於動力元件之一側處並與動力元件及第一儲電裝置電性連接的第二儲電裝置、一連接被動轉動件之動力放大組件、一設於動力放大組件之側處的發電組件、及一設於第一儲電裝置側處之處理元件，其中第二儲電裝置包含有複數逆向保護電路基板、複數過載保護電路基板、及一蓄電裝置，過載保護電路基板設於逆向保護電路基板之側處，並分別電性連接逆向保護電路基板，蓄電裝置設於過載保護電路基板之側處，並電性連接過載保護電路基板，且蓄電裝置內具有複數個相互串聯之電容，而動力放大組件包含有一外環件、複數設於外環件內並與外環件相互嚙合的外嚙合件、及一設於外環件中央處並分別於各外嚙合件相互嚙合之內嚙合件。

藉由上述之結構，處理元件會控制第一儲電裝置將電源導入動力元件中，以讓動力元件帶動主轉動件旋轉，而主轉動件旋轉時會帶動被動轉動件旋轉。當被動轉動件轉動時，則會帶動外環件轉動，外環件則會帶動各外嚙合件旋轉，藉此帶動與外嚙合件相互嚙合的內嚙合件旋轉，並通過此方式，加強被動轉動件之轉動效果。

內嚙合件旋轉時則會帶動發電組件產生電能，再將產生的電能導入第二儲電裝置中，當電流進入第二儲電裝置進行充電動作時，會先經過逆向保護電路基板，藉其控制電流流向避免輸入端及輸出端產生逆向電流，接著電流會流向過載保護電路基板，以穩定電流防止過載，如此即可以大電流對蓄電裝置進行充電，而達成快速充電之目的，亦可同時讓蓄電裝置進行放電，且由於過載保護電路基板及蓄電裝置具有降低電流輸出速度之功效，藉以實現慢速放電、延長蓄電裝置之使用時效的目的，即可使第二儲電裝置具有充電快放電 慢的特性。

如此就能快速的將電源充滿於第二儲電裝置中，並且因為被動轉動件的旋轉效果會透過動力放大組件加強放大，因此能夠具有更強的發電效果，進而達到更佳的電源使用效率。

藉由上述技術，可針對電源使用效率較差的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1:動力元件

2:主轉動件

3:被動轉動件

4:第一儲電裝置

5:第二儲電裝置

51:逆向保護電路基板

52:過載保護電路基板

53:蓄電裝置

531:電容

6:動力放大組件

61:外環件

62:外嚙合件

62a:左外嚙合件

62b:右外嚙合件

63:內嚙合件

631:嚙合部

632:延伸部

7:發電組件

71:發電線圈

72:磁性元件

8:處理元件

81:操控件

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體透視圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之前輪內部之分解圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之前輪內部示意圖(一)。

第四圖 係為本發明較佳實施例之前輪右側內部示意圖(二)。

第五圖 係為本發明較佳實施例之前輪左側內部示意圖(三)。

第六圖 係為本發明較佳實施例之結構方塊示意圖。

第七圖 係為本發明較佳實施例之旋轉示意圖(一)。

第八圖 係為本發明較佳實施例之旋轉示意圖(二)。

第九圖 係為本發明較佳實施例之旋轉示意圖(三)。

第十圖 係為本發明較佳實施例之啟動電流示意圖。

第十一圖 係為本發明較佳實施例之充電電流示意圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖至第六圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至結構方塊示意圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：

一動力元件1，於本實施例中，動力元件1為設於一電動車上之馬達；

一設於動力元件1之一側處並與動力元件1相連接之主轉動件2；

一設於主轉動件2之一側處的被動轉動件3，於本實施例中，主轉動件2係為電動車之主動輪，而被動轉動件3係為該電動車之從動輪；

一設於動力元件1之一側處並與動力元件1電性連接的第一儲電裝置4，於本實施例中之第一儲電裝置4為設置於電動車中之電瓶；

一設於動力元件1之一側處並與動力元件1及第一儲電裝置4電性連接之第二儲電裝置5，第二儲電裝置5包含有複數逆向保護電路基板51、複數與逆向保護電路基板51電性連接的過載保護電路基板52、及一與過載保護電路基板52電性連接的蓄電裝置53，其中蓄電裝置53內具有複數個相互串連的電容531；

一連接被動轉動件3之動力放大組件6，動力放大組件6包含有一外環件61、複數設於該外環件61內並與該外環件61相互嚙合的外嚙合件62、及一設於該外環件61中央處並分別於各該外嚙合件62相互嚙合之內嚙合件63，其中該外環件61係經由該被動轉動件3之帶動進行旋轉作動，於本實施例中之被動轉動件3係設於外環件61的外側處，以帶動外環件61旋轉，而外嚙合件62及內嚙合件63係為相互嚙合的齒輪，並配合第三圖至第五圖所示，外嚙合件62具有複數的左外嚙合件62a、及複數與左外嚙合件62a相連接之右外嚙合件62b，而左外嚙合件62a會與外環件61相互嚙合，以透過外環件61的帶動效果旋轉，而左外嚙合件62a旋轉時會帶動對應的右外嚙合件62b旋轉，右外嚙合件62b則會與內嚙合件63相連接，藉此帶動內嚙合件63旋轉；

一設於動力放大組件6側處之發電組件7，發電組件7具有複數連接於從動輪(被動轉動件3)之旋轉軸上的發電線圈71、及複數連接於內嚙合件63上並環繞於各發電線圈71外側處之磁性元件72，且內嚙合件63具有一嚙合部631及一連接嚙合部631之延伸部632，各磁性元件72設於該延伸部632上，以經由延伸部632延伸至發電線圈71之外側處；

一設於第一儲電裝置4之側處並與動力元件1、第一儲電裝置4、第二儲電裝置5相連接之處理元件8，本實施例之處理元件8係以電動車中之電路板作為舉例；及

一與處理元件8相連接之操控件81，本實施例之操控件81以 電動車之油門作為舉例。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，即可讓電源達到更佳之使用效率的優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第十一圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至充電電流示意圖，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，使用者能經由轉動操控件81來將發動訊號傳送至處理元件8之中，處理元件8則會將第一儲電裝置4中的電源導入動力元件1中，藉此使動力元件1帶動主轉動件2旋轉，以帶動電動車移動，電動車移動時則會帶動被動轉動件3旋轉。

當被動轉動件3旋轉時，能配合第七圖至第九圖所示，被動轉動件3會帶動外環件61旋轉，外環件61會連動外嚙合件62中的左外嚙合件62a旋轉，左外嚙合件62a則會連動右外嚙合件62b旋轉，並且內嚙合件63中的嚙合部631會與右外嚙合件62b相互嚙合，藉此通過右外嚙合件62b帶動內嚙合件63旋轉。而因為各磁性元件72會通過延伸部632的延伸效果，位於各發電線圈71的外側處，所以當內嚙合件63旋轉時，則會帶動各磁性元件72於各發電線圈71外旋轉，進而通過磁力帶動各發電線圈71內部的電子移動，藉此產生電流進入第二儲電裝置5中。

當電流進入第二儲電裝置5中後，會由逆向保護電路基板51的輸入端輸入，且當電流大小以逼近最大蓄電量之輸入電流進行充電時，理論上可於一秒鐘左右完成充電，但充電過程中，電池電量接近滿載時，電流的輸入必須有個緩衝，使得整體充電速度大約為三秒鐘。而本案之蓄電裝置53內因為具有複數個相互串聯的電容531，且各該電容531之容量為1法拉(F)至5法拉(F)，意即本案之蓄電裝置53之蓄電量為400安培小時(Ah)至2000安培小時(Ah)，因此蓄電裝置53之輸入電流便可為400安培(A)至2000安培(A)。並且充電時間會隨著輸入電流大小與蓄電裝置53最大蓄電量間的差距改變，因此所需充電時間約為3秒鐘至3分鐘。且上述之第二儲電裝置5之充電效率需仰賴逆向保護電路基板51及過載保護電路基板52方可達成，逆向保護電路基板51之功用為控制電流流向避免輸入端及輸出端產生逆向電流，而過載保護電路基板52之功用則為降低電流輸出速度以穩定電流防止過載。當單位時間內通過 導線某一截面的電荷量大於一定值時，容易產生不穩定的狀態，而導致瞬間電流量浮動率增加，致使用電裝置發生過載的狀況，而該些過載保護電路基板52即為解決此問題而存在，因此，即使在輸入端通以較高之電流，對整體結構而言，也不會有過載等問題，也因為充電時間極短，也就不會有過熱的問題。另外，當蓄電裝置53進行放電時，則另需以逆向保護電路基板51來確保輸入端及輸出端的電流為同進同出，而不會發生逆向電流的問題，再加上過載保護電路基板52具有降低電流輸出速度之功效，即使蓄電裝置53擁有大蓄電量，也不會有多餘的電力耗損，更可拉長蓄電裝置53的使用時間。

藉由上述功能，即可使第二儲電裝置5具有超級電容的效果，達到充電快放電慢的優勢，代表能快速的將發電組件7之電源補充入第二儲電裝置5中，並且當發電組件7開始給予第二儲電裝置5電源時，處理元件8就會控制第二儲電裝置5給予動力元件1電源，使動力元件1持續作動，並因為具有超級電容的效果，所以在傳輸電源時並不會產生負載的狀況，故能使動力元件1發動時能更加穩定，而因為第二儲電裝置5具有充電快放電慢的特性，因此可快速的通過發電組件7給予的電源進行充電動作，並延長輸出電源的時間，以加強電源的使用效率。

再者，發電組件7的發電效率與磁性元件72的轉動速度成正比，即代表裝設磁性元件72之內嚙合件63轉動的越快速，則發電效率會越高。並因為內嚙合件63是透過類似行星齒輪之方式經由外嚙合件62配合外環件61帶動旋轉，所以能大幅增加被動轉動件3給予的轉動速度，例如利用齒輪比為2倍的行星齒輪(此比例可根據需求進行調整，並不設限)，則當被動轉動件3轉動一圈時，內嚙合件63則會轉動兩圈，如此來大幅增加旋轉的效率，以提高電源的使用效率。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之發電裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1:動力元件

2:主轉動件

3:被動轉動件

4:第一儲電裝置

5:第二儲電裝置

51:逆向保護電路基板

52:過載保護電路基板

53:蓄電裝置

531:電容

6:動力放大組件

8:處理元件

81:操控件

Claims (5)

1. 一種發電裝置，其主要包含：一動力元件；一主轉動件，該主轉動件設於該動力元件之一側處並與該動力元件相連接，以經由該動力元件帶動該主轉動件作動；一被動轉動件，該被動轉動件設於該主轉動件之一側處並與該主轉動件相連接，以經由該主轉動件之作動效果帶動旋轉，該主轉動件係為一車體之主動輪，而該被動轉動件係為該車體之從動輪；一第一儲電裝置，該第一儲電裝置設於該動力元件之一側處並與該動力元件電性連接；一第二儲電裝置，該第二儲電裝置設於該動力元件之一側處並與該動力元件、及該第一儲電裝置電性連接，該第二儲電裝置包含有複數逆向保護電路基板、複數過載保護電路基板、及一蓄電裝置，該些過載保護電路基板設於該些逆向保護電路基板之側處，並分別電性連接該些逆向保護電路基板，該蓄電裝置設於該些過載保護電路基板之側處，並電性連接該些過載保護電路基板，且該蓄電裝置內具有複數個相互串聯之電容；一動力放大組件，該動力放大組件係連接該被動轉動件，而該動力放大組件包含有一外環件、複數設於該外環件內並與該外環件相互嚙合的外嚙合件、及一設於該外環件中央處並分別於各該外嚙合件相互嚙合之內嚙合件，其中該外環件係經由該被動轉動件之帶動進行旋轉作動，該被動轉動件係設於該外環件之外側處，以帶動該外環件旋轉；一發電組件，該發電組件設於該動力放大組件之側處，並與該內嚙合件相連接，以經由該內嚙合件之轉動效果進行發電動作，且該發電組件係與該第二儲電裝置電性連接，該發電組件具有複數連接於該從動輪之旋轉軸上的發電線圈、及複數連接該內嚙合件並環繞於該些發電線圈外側處之磁性元件，該內嚙合件具有一嚙合部及一連接該嚙合部之延伸部，該些磁性元件設於該延伸部上，以經由該延伸部延伸至該些發電線圈之側處，該些外嚙合件具有複數與該外環件相互嚙合之右外嚙合件、及複數分別與該些右外嚙合件相連接之左外嚙合件；及一處理元件，該處理元件設於該第一儲電裝置之側處，且該處理元件資訊連 接該動力元件、該第一儲電裝置、及該第二儲電裝置，藉此控制該第一儲電裝置及該第二儲電裝置之充放電動作，與該動力元件帶動效果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發電裝置，其中該處理元件係供連接一操控件，該操控件係資訊連接該處理元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發電裝置，其中該蓄電裝置之輸入電流為400安培(A)至2000安培(A)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發電裝置，其中該些電容容量為1法拉(F)至5法拉(F)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發電裝置，其中該被動轉動件之轉動效果係透過該動力放大組件加速後傳遞至該發電組件之中。

Images