TWM600035U - 電力循環應用裝置 - Google Patents

Abstract

一種電力循環應用裝置，其係包含：驅動模組、變速模組、複數個發電模組、電力切換模組、電力偵測模組以及電源件，電源件係電性連接驅動模組及電力切換模組，電源件係提供電力給驅動模組，發電模組係透過一桿體串聯組接；藉此，發電模組係透過電力切換模組的路經切換，使發電模組對電源件進行充電，並且提供電力給電力模組，電力偵測模組係用以偵測電力模組及電源件的供電需求量，並且有效的分配電力給電源件及電力模組。

Description

電力循環應用裝置

本創作係關於一種電力裝置有關，特別是指一種電力循環應用裝置。

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的各種損耗而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。

此外，如何有效的分配電力，以及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，本案創作人在觀察到上述缺失後，認為電力裝置仍有進一步改良之必要，而遂有本創作之產生。

本創作之主要目的係在提供一種電力循環應用裝置，其係透過桿體串聯組接複數個發電模組，驅動模組運轉時帶動變速模組，變速模組帶動桿體，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，並且透過電力偵測模組偵測電力模組及電源件的供電需求量，藉由電力切換模組切換電路路徑，其使對應電源件所需要的電力而切換對應數量的發電模組，並且發電模組對電源件進行充電，以及發電模組提供電力給電力模組。

為達到上述目的，本創作所提供的電力循環應用裝置，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；一電力切換模組，該電力切換模組係包含一電力偵測模組，該電力切換模組係電性連接該等發電模組及複數個電力模組；以及一電源件，該電源件係電性連接該驅動模組及該電力切換模組，該電源件係提供電力給該驅動模組；其中，該等發電模組係透過該電力切換模組的路經切換，使該等發電模組對該電源件進行充電，並且提供電力給該等電力模組，該電力偵測模組係偵測該等電力模組及該電源件的供電需求量。

較佳地，其中，該等發電模組中設置複數個定子元件，該等發電模組中的該等定子元件係呈交錯環繞排列設置。

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，該電力偵測模組係偵測該電源件的使用電力。

較佳地，其中，該等電力模組中各包含一保護模組，該等保護模組係用以控制該等電力模組的供電需求量。

較佳地，其中，該桿體的周壁上設置複數個轉子元件，該等轉子元件係對應該等發電模組中的該等定子元件。

較佳地，其中，該等發電模組中的該等定子元件係包含複數個正極定子及複數個負極定子，該等正極定子及該等負極定子係呈交錯環繞排列設置。

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。

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，該發電模組的該等定子元件與該桿體的周壁上的該等轉子元件係呈一電磁感應距離。

本創作所提供的電力循環應用裝置，其主要藉由該桿體串連組接該等發電模組，以致該桿體同時轉動該等發電模組，並且該等發電模組產生複數個電力，透過該電力偵測模組偵測該等電力模組及該電源件的供電需求量，藉由該電力切換模組切換電路路徑，其使該等發電模組對該電源件進行充電以及供電給該等電力模組。

請參閱圖1至圖3所示，圖1為本創作第一實施例之立體圖，圖2為本創作第一實施例發電模組之立體圖，圖3為本創作第一實施例發電模組中定子排列之示意圖。本創作係揭露一種電力循環應用裝置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，該等發電模組30a、30b、30c、30d中設置複數個定子元件31、41，該等發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件31係呈交錯環繞排列設置，該桿體40的周壁上設置複數個轉子元件41，該等轉子元件41係對應該等發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件31。

請繼續參閱圖1至圖3所示，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，該等發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件31係包含複數個正極定子311及複數個負極定子312，該等正極定子311及該等負極定子312係呈交錯環繞排列設置。

具體來說，該桿體40係為圓柱體，該桿體40的周壁上的該等轉子元件41係呈環狀排列設置，該等發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件31與該桿體40的周壁上的該等轉子元件41係呈一電磁感應距離d，該桿體40的周壁上的該等轉子元件41係為永久磁鐵。

一電力切換模組50，該電力切換模組50係包含一電力偵測模組51，該電力切換模組50係電性連接該等發電模組30a、30b、30c、30d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及該電力切換模組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。但本創作不以此為限制，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係透過該電力切換模組50的路經切換，使該等發電模組30a、30b、30c、30d對該電源件70進行充電，並且提供電力給該等電力模組60a、60b、60c、60d，該電力偵測模組51係用以偵測該等電力模組60a、60b、60c、60d的供電需求量，以及該電力偵測模組51係偵測該電源件70的使用電力。

更進一步定義本創作所述的交錯環繞排列設置，如圖3所示，其以該發電模組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30a、30b、30c、30d中的該等定子元件31係對另一該發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件31呈交錯環繞排列設置，達到有效地達降低該變速模組20運作的扭力。

為供進一步瞭解本創作構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本創作使用方式加以敘述，相信當可由此而對本創作有更深入且具體瞭解，如下所述：

請參閱圖4至圖6所示，圖4至圖6為本創作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。但本創作不以此為限制，該發電模組、該負載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。

請繼續參閱圖4所示，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，同時該等發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件31及該桿體40的周壁上的該轉定子元件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。

請繼續參閱圖4所示，在本實施例中，該等電力模組60a、60b、60c、60d開啟時，該電力偵測模組51偵測該等電力模組60a、60b、60c、60d的供電需求量各別為4V、8V、12V、12V，並且偵測該電源件70的供電電力為12V，此時，該電力切換模組50切換電路路徑，其中之一該發電模組30a係對該電源件70進行充電，而另外該等發電模組30b、30c、30d係提供電力給該等電力模組60a、60b、60c、60d。

請繼續參閱圖5所示，該電力偵測模組51偵測該該電源件70的供電電力為24V以及偵測到該等電力模組60a、60b、60c、60d的供電需求量為6V，此時，該電力切換模組50切換電路路徑，該等發電模組30a、30b的其中之二係對該電源件70進行充電，並且另外該等發電模組30c、30d係提供電力給該等電力模組60a、60b、60c、60d。

請繼續參閱圖6所示，該電力偵測模組51偵測該電源件70的供電電力為24V以及偵測該等電力模組60a、60b、60c、60d的供電需求量各別為6V、5V、10V、3V，此時，該電力切換模組50切換電路路徑，該等發電模組30a、30b的其中之二係對該電源件70進行充電，而其餘的該等發電模組30c、30d係供電給該等電力模組60a、60b、60c、60d。

但本創作不以此為限制，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，並且該等電力模組60a、60b、60c、60d係為家電及用電工具。

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，並且該等發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件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電力。

藉此，由上述說明可進一步得知，本創作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，藉由該電力偵測模組51偵測該等電力模組60a、60b、60c、60d的供電需求量，並且透過該電力切換模組50切換電路路徑，其係依照該電源件70所需要的電力提供對應數量的該等發電模組30a、30b、30c、30d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；以及藉由該等發電模組30a、30b、30c、30d中的該等定子元件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及磁組力，達到監控該等電力模組60a、60b、60c、60d的供電需求量，而且有效的分配電力，更進一步增加該電力循環應用裝置100的便利性及實用性。

請參閱圖7所示，圖7為本創作第二實施例之立體圖。第二實施例相較於第一實施例，第二實施例的主要結構差異在於，該等電力模組60a、60b、60c、60d中各包含一保護模組61a、61b、61c、61d，該等保護模組61a、61b、61c、61d係用以控制該等電力模組60a、60b、60c、60d的供電需求量。在本實施例中，該等電力模組60a、60b、60c、60d發生過載的情況，該等保護模組61a、61b、61c、61d開啟並且該等發電模組30a、30b、30c、30d停止對該等電力模組60a、60b、60c、60d提供電力。

藉此，第二實施例不僅能達到第一實施例之功效，亦能提供不同的結構，本實施例透過該等保護模組61a、61b、61c、61d的設置，其係防止該等電力模組60a、60b、60c、60d發生過載的情況，以致減少該等電力模組60a、60b、60c、60d的損壞，達到增加使用上的實用性及安全性，並且提升該電力循環應用裝置100的應用層面。

茲，再將本創作之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：

其一，本創作透過該電力切換模組50搭配該電力偵測模組51的設置，該電力偵測模組51偵測該等電力模組60a、60b、60c、60d及該電源件70的供電需求量，藉由該電力切換模組50切換電路路徑，其使該等發電模組30a、30b、30c、30d對該電源件70進行充電以及供電給該等電力模組60a、60b、60c、60d。

其二，本創作透過該驅動模組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同時產生複數個電力。

其三，本創作透過該第一轉盤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循環應用裝置100運作時的扭力。

其四，本創作透過該等定子元件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運作時產生的磁組力，進一步降低該變速模組20運作時的扭力。

綜上所述，本創作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，本創作時已具備新型專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本創作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，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

100:電力循環應用裝置 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 311:正極定子 312:負極定子 40:桿體 41:轉子元件 50:電力切換模組 51:電力偵測模組 60a、60b、60c、60d:電力模組 61a、61b、61c、61d:保護模組 70:電源件 d:電磁感應距離

圖1為本創作第一實施例之立體圖。 圖2為本創作第一實施例發電模組之立體圖。 圖3為本創作第一實施例發電模組中定子排列之示意圖。 圖4為本創作第一實施例之使用狀態立體圖。 圖5為本創作第一實施例之使用狀態立體圖。 圖6為本創作第一實施例之使用狀態立體圖。 圖7為本創作第二實施例之立體圖。

100:電力循環應用裝置

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

40:桿體

50:電力切換模組

51:電力偵測模組

60a、60b、60c、60d:電力模組

70:電源件

Claims (10)

1. 一種電力循環應用裝置，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； 一電力切換模組，該電力切換模組係包含一電力偵測模組，該電力切換模組係電性連接該等發電模組及複數個電力模組；以及 一電源件，該電源件係電性連接該驅動模組及該電力切換模組，該電源件係提供電力給該驅動模組； 其中，該等發電模組係透過該電力切換模組的路經切換，使該等發電模組對該電源件進行充電，並且提供電力給該等電力模組，該電力偵測模組係偵測該等電力模組及該電源件的供電需求量。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電力循環應用裝置，其中，該等發電模組中設置複數個定子元件，該等發電模組中的該等定子元件係呈交錯環繞排列設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電力循環應用裝置，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。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電力循環應用裝置，其中，該電力偵測模組係偵測該電源件的使用電力。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電力循環應用裝置，其中，該等電力模組中各包含一保護模組，該等保護模組係用以控制該等電力模組的供電需求量。
6. 如申請專利範圍第2項所述的電力循環應用裝置，其中，該桿體的周壁上設置複數個轉子元件，該等轉子元件係對應該等發電模組中的該等定子元件。
7. 如申請專利範圍第2項所述的電力循環應用裝置，其中，該等發電模組中的該等定子元件係包含複數個正極定子及複數個負極定子，該等正極定子及該等負極定子係呈交錯環繞排列設置。
8. 如申請專利範圍第3項所述的電力循環應用裝置，其中，該第一轉盤的面積大於或等於該第二轉盤的面積。
9. 如申請專利範圍第6項所述的電力循環應用裝置，其中，該桿體係為圓柱體，該等轉子元件係呈環狀排列設置。
10. 如申請專利範圍第6項所述的電力循環應用裝置，其中，該發電模組的該等定子元件與該桿體的周壁上的該等轉子元件係呈一電磁感應距離。

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