TWM591731U - 自發式電能循環產生裝置 - Google Patents

Abstract

本新型為有關一種自發式電能循環產生裝置，主要結構包括一由供電裝置提供初始動力之驅動裝置、一轉速控制器、一電壓控制器、一超級電容器、一供提高該驅動裝置之輸出轉速的第一變速裝置、一供提高該第一變速裝置之輸出轉速的第二變速裝置、一對該超級電容器充電之第一發電裝置、一無段變速裝置、及一供電予至少一電子裝置之第二發電裝置。藉上述結構，將驅動裝置的輸出動力透過第一變速裝置的加速後，用來使第二發電裝置發電，同時將第一變速裝置的動力利用第二變速裝置再次加速，用來使第一發電裝置發電，並回充至超級電容器，作為驅動裝置的第二動力來源，藉此，增加對第一、第二發電裝置的發電效益，及延長驅動裝置的動作時間。

Description

自發式電能循環產生裝置

本新型為提供一種自發式電能循環產生裝置，尤指一種可提高發電效益、及可延長驅動裝置作動時間的自發式電能循環產生裝置。

按，民生與科技的蓬勃發展及全球人口的急遽膨脹，能源已逐漸出現短缺的狀況，並為了避免溫室效應持續惡化，世界各國都在積極開發綠色能源，例如太陽能發電、風力發電與水力發電等。

目前綠色能源的發電裝置，大多利用天然動力來驅動磁鐵及線圈，以透過法拉利定律產生感應電流，使天然動力轉換為電能，然而此種發電裝置發電效率不佳，且設備成本極高，又有地形地域的限制，故尚不足以應付或取代現有之供電設備。

而一般的發電裝置，姑且不論其動力來源，其產生電能後，一般會透過一蓄電裝置暫存其電力，或直接輸出給用電裝置，然而，用電裝置所需要的電壓值、蓄電裝置所需要的電壓值與發電裝置的輸出電壓值皆不相同，若僅簡單透過變壓器調整電壓，其過程將損失大量的電能，或有大量電能未被利用，導致發電裝置的發電效益不足。

當發電裝置的動力來源(如扇葉或水車)驅動發電裝置的線圈旋轉時，通常出力軸旋轉一圈，就是讓發電機的線圈磁場改變兩次，但此種動作方式，動能轉換成電能的轉換效益太低。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本新型之創作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，本新型之創作人有鑑於上述缺失，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，始設計出此種可提高發電效益、及可延長驅動裝置作動時間的自發式電能循環產生裝置之新型專利者。

本新型之主要目的在於：利用齒輪比增加驅動裝置每次旋轉對兩個發電裝置(第一、第二發電裝置)的作功，同時將產生的電力回充至超級電容器，藉此，以同樣大小的動力源提供更高的發電效益，並利用超級電容器的特性，使驅動裝置獲得供電裝置以外的第二個動力源，而延長驅動裝置的作動時間。

為達成上述目的，本新型之主要結構包括：一由至少一供電裝置提供初始動力之驅動裝置、一設於該驅動裝置與該供電裝置之間的轉速控制器、一設於該轉速控制器一側且與其電性連結之電壓控制器、一設於該電壓控制器一側且電性連結該轉速控制器之超級電容器、一連結於該驅動裝置一側之第一變速裝置，係供提高輸出轉速、一連結於該第一變速裝置一側供提高輸出轉速之第二變速裝置、一設於該第二變速裝置上且電性連結該電壓控制器以對該超級電容器充電之第一發電裝置、一連結於該第一變速裝置一側之無段變速裝置、及一設於該無段變速裝置上之第二發電裝置，係供電予至少一電子裝置。

使用時，係由一供電裝置提供初始動力給驅動裝置，並以轉速控制器控制驅動裝置的轉速，驅動裝置的出力軸乃連結於第一變速裝置，以利用第一變速裝置增加驅動裝置的實際輸出轉速，並配合無段變速裝置根據電子裝置的用電量，控制第二發電裝置的動力源以適當的速度旋轉。此外，第一變速裝置進一步連結於第二變速裝置上，再次提升驅動裝置的實際輸出轉速，而第二變速裝置則用來驅動第一發電裝置，並將第一發電裝置產生的電力經由電壓控制裝置的處理後儲存至超級電容器中，以作為驅動裝置的第二動力源。藉此，提高發電效益、及可延長驅動裝置作動時間。

藉由上述技術，可針對習用發電裝置所存在之發電效益太低的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1、1a、1b、1c‧‧‧供電裝置

11b‧‧‧握把

12c‧‧‧踏板

13b、13c‧‧‧曲柄

2、2a‧‧‧驅動裝置

3‧‧‧轉速控制器

31‧‧‧電壓控制器

311‧‧‧整流器

312‧‧‧穩壓器

4‧‧‧超級電容器

5、5b、5c‧‧‧第一變速裝置

51‧‧‧第一驅動輪

52‧‧‧第一從動輪

6、6b、6c‧‧‧第二變速裝置

61‧‧‧第二驅動輪

62‧‧‧第二從動輪

7‧‧‧第一發電裝置

8‧‧‧無段變速裝置

81‧‧‧控制軟件

811‧‧‧偵測模組

9‧‧‧第二發電裝置

91‧‧‧電子裝置

S‧‧‧第一殼體

第一圖 係為本新型較佳實施例之立體透視圖。

第二圖 係為本新型較佳實施例之變速裝置分解圖。

第三圖 係為本新型較佳實施例之結構方塊圖。

第四圖 係為本新型較佳實施例之供電示意圖。

第五圖 係為本新型較佳實施例之加速示意圖(一)。

第六圖 係為本新型較佳實施例之發電示意圖。

第七圖 係為本新型較佳實施例之加速示意圖(二)。

第八圖 係為本新型較佳實施例之加速示意圖(三)。

第九圖 係為本新型較佳實施例之充電示意圖。

第十圖 係為本新型再一較佳實施例之發電示意圖。

第十一圖 係為本新型又一較佳實施例之發電示意圖。

第十二圖 係為本新型另一較佳實施例之發電示意圖。

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

請參閱第一圖至第三圖所示，係為本新型較佳實施例之立體透視圖至結構方塊圖，由圖中可清楚看出本新型係包括：一驅動裝置2，係由至少一供電裝置1提供初始動力；一設於該驅動裝置2與該供電裝置1之間的轉速控制器3；一設於該轉速控制器3一側且與其電性連結之電壓控制器31，該電壓控制器31內具有一整流器311、及一電性連結該整流器311之穩壓器312；一設於該電壓控制器31一側且電性連結該轉速控制器3之超級電容器4；一連結於該驅動裝置2一側之第一變速裝置5，係供提高輸出轉速，該第一變速裝置5內具有一連結該驅動裝置2之第一驅動輪51、及至少一與該第一驅動輪51嚙合並連結下述第二變速裝置6之第一從動輪52；至少一連結於該第一變速裝置5一側之第二變速裝置6，係供提高輸出轉速，該第二變速裝置6內具有一與該第一從動輪52同軸設置之第二驅動輪61、及一與該第二驅動輪61嚙合並連結下述第二發電裝置9之第二 從動輪62；一設於該第二變速裝置6上且電性連結該電壓控制器31之第一發電裝置7，係對該超級電容器4充電；一連結於該第一變速裝置5一側之無段變速裝置8，該無段變速裝置8一側具有一控制軟件81，係供控制該無段變速裝置8之輸出轉速，且該控制軟件81一側具有一偵測模組811，係供偵測下述電子裝置91之用電量，以對應調整該控制軟件81，本實施例中該偵測模組811係以電壓偵測器為例；及一設於該無段變速裝置8上之第二發電裝置9，係供電予至少一電子裝置91。

其中該第一驅動輪51對該第一從動輪52之齒輪比係大於一，該第二驅動輪61對該第一從動輪52之齒輪比係大於一，且該第二驅動輪61對該第二從動輪62之齒輪比係大於一。

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，更可達到提高發電效益、及延長驅動裝置2作動時間等優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第九圖所示，係為本新型較佳實施例之立體透視圖至充電示意圖，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，本新型需由一供電裝置1提供初始動力，以驅動驅動裝置2作動(本實施例之驅動裝置2係以馬達作為舉例)，且使用者可根據用電需求，利用轉速控制器3調整驅動裝置2的轉速(本實施例之轉速控制器3係以變壓器作為舉例)，而在轉速控制器3的控制下，若供電裝置1非全力對驅動裝置2供電時，可將其餘電力輸出至超級電容器4儲存備用，但基於超級電容器4的特性，若供電裝置1為交流電或電壓值太高，則須先經由電壓控制器31的整流器311將交流電轉為直流電、及經由穩壓器312將過高的電壓降壓輸出(如第四圖所示)。

驅動裝置2運轉時，會經由第一變速裝置5及無段變速裝置8調速後，才驅動第二發電裝置9作動。其中，第一變速裝置5係利用一連結驅動裝置2的第一驅動輪51嚙合帶動一連結無段變速裝置8的第一從動輪52，且第一驅動輪51的直徑大於第一從動輪52的直徑，故第一驅動輪51對第一從動輪52的齒輪比大於一，而可將驅動裝置2輸入至第一變速裝置5的轉 速，根據齒輪比放大輸出(如第五圖所示)。而無段變速裝置8為第二發電裝置9與第一變速裝置5間的媒介，使用者可根據用電裝置(即電子裝置91)的使用電壓，自行調整無段變速裝置8的輸出轉速，以適當提供第二發電裝置9所需的轉速，減少不必要的能量消耗。甚至可於無段變速裝置8一側增設一控制軟件81，以利用其偵測模組811讀取電子裝置91的用電量，並將訊息回饋給控制軟件81，以由控制軟件81自動調整無段變速裝置8之輸出轉速(如第六圖所示)。

驅動裝置2運轉時，同時會經由第一變速裝置5及第二變速裝置6的加速，才驅動第一發電裝置7作動。其中，第二變速裝置6之第二驅動輪61利用同軸設置的方式受第一從動輪52帶動，而第二從動輪62則受第一驅動輪51嚙合帶動後連動第一發電裝置7，且第二驅動輪61的直徑大於第二從動輪62的直徑，故第二驅動輪61對第二從動輪62的齒輪比大於一，而可將第一變速裝置5輸出至第二變速裝置6的轉速，根據齒輪比再次放大輸出。當第二變速裝置6為複數時(如第七圖及第八圖所示)，第一組第二變速裝置6的設置方式與前述相同，僅將第二從動輪62的輸出端改為與第二組第二變速裝置6A的第二驅動輪61A同軸設置，而第二驅動輪61A同樣嚙合第二從動輪62A，並改一第二從動輪62A帶動第一發電裝置7，如此一來，第二組第二變速裝置6A即可再次放大第一組第二變速裝置6的轉速。且只要將單數組的第二變速裝置6與雙數組的第二變速裝置6A交錯設置(意即使第二從動輪62A的軸心位置與第二驅動輪61的軸心位置相同、但不連動)，便可在只增加厚度的情況下多次放大輸出轉速。

第一發電裝置7所產生的電力，則先傳輸給電壓控制器31進行整流降壓後，儲存至超級電容器4中(如第九圖所示)，如此一來，超級電容器4的電力來源，除了供電裝置1外，還包括第一發電裝置7所產生的電力，藉此，使驅動裝置2除了可使用供電裝置1作為初始動力外，更可利用第一發電裝置7產生的電力作為第二動力源，而大幅提升驅動裝置2的續航力，使供電裝置1提供的電力除了可供應電子裝置91使用外，根據電子裝置91的用電量不同，還可回饋未消耗的能源至超級電容器4中，以充分利用供電裝置1的電力、延長驅動裝置2的轉動時間。

再請同時配合參閱第十圖所示，係為本新型再一較佳實施例之發 電示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，僅將供電裝置1a結合於驅動裝置2a所在的第一殼體S內，換言之，供電裝置1a可為體積較小的電池，當供電裝置1a結合於第一殼體S內後，即可發揮本新型之特性(充分利用供電裝置1a的電力、延長驅動裝置2a的轉動時間)，減少能源的浪費。

又請同時配合參閱第十一圖所示，係為本新型又一較佳實施例之發電示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，僅將供電裝置1b變更為手動發電機。使用者可藉由握持握把11b轉動曲柄13b，將人力轉換為電力，配合本新型的第一變速裝置5b及第二變速裝置6b，即可將使用者的力量有效率的轉換為電能，而提升人力發電的效率。

另請同時配合參閱第十二圖所示，係為本新型另一較佳實施例之發電示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，僅將上述人力發電之模式進一步變更為腳踏發電，本實施例中，該供電裝置1c則具有一供使用者腳踏的踏板12c、及一連結踏板12c的曲柄13c，由於第一變速裝置5c及第二變速裝置6c的多段提速需要較大的初始動力，故改由腳踏發電可方便使用者施力，同時說明本新型之供電裝置1c可由多種不同型態實施。

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

綜上所述，本新型之自發式電能循環產生裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本新型誠為一實用性優異之新型，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本新型，以保障創作人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧供電裝置

2‧‧‧驅動裝置

3‧‧‧轉速控制器

31‧‧‧電壓控制器

311‧‧‧整流器

312‧‧‧穩壓器

4‧‧‧超級電容器

5‧‧‧第一變速裝置

6‧‧‧第二變速裝置

7‧‧‧第一發電裝置

8‧‧‧無段變速裝置

81‧‧‧控制軟件

811‧‧‧偵測模組

9‧‧‧第二發電裝置

91‧‧‧電子裝置

Claims (7)

1. 一種自發式電能循環產生裝置，其主要包括：一驅動裝置，係由至少一供電裝置提供初始動力；一設於該驅動裝置與該供電裝置之間的轉速控制器；一設於該轉速控制器一側且與其電性連結之電壓控制器；一設於該電壓控制器一側且電性連結該轉速控制器之超級電容器；一連結於該驅動裝置一側之第一變速裝置，係供提高輸出轉速；至少一連結於該第一變速裝置一側之第二變速裝置，係供提高輸出轉速；一設於該第二變速裝置上且電性連結該電壓控制器之第一發電裝置，係對該超級電容器充電；一連結於該第一變速裝置一側之無段變速裝置；及一設於該無段變速裝置上之第二發電裝置，係供電予至少一電子裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自發式電能循環產生裝置，其中該第一變速裝置內具有一連結該驅動裝置之第一驅動輪、及至少一與該第一驅動輪嚙合並連結該第二變速裝置之第一從動輪，且該第一驅動輪對該第一從動輪之齒輪比係大於一。
3. 如申請專利範圍第2項所述之自發式電能循環產生裝置，其中該第二變速裝置內具有一與該第一從動輪同軸設置之第二驅動輪、及一與該第二驅動輪嚙合並連結該第二發電裝置之第二從動輪，且該第二驅動輪對該第一從動輪之齒輪比係大於一，該第二驅動輪對該第二從動輪之齒輪比係大於一。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自發式電能循環產生裝置，其中該無段變速裝置一側具有一控制軟件，係供控制該無段變速裝置之輸出轉速。
5. 如申請專利範圍第4項所述之自發式電能循環產生裝置，其中該控制軟件一側具有一偵測模組，係供偵測該電子裝置之用電量，以對應調整該控制軟件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之自發式電能循環產生裝置，其中該電壓控制器內具有一整流器、及一電性連結該整流器之穩壓器。
7. 如申請專利範圍第1項所述之自發式電能循環產生裝置，其中該供電裝置係為電瓶、電池、插座、手動發電機、或腳踏發電機其中之一者。

Images