发电系统的制作方法

本发明涉及低能耗发电设备技术领域，尤其涉及一种发电系统。

背景技术：

现有发电设备通常利用热能、风能、浪涌和潮汐作为能量输入实现发电功能。然而，现有发电设备的能量接收和传递结构存在结构复杂、传递繁琐等问题，导致发电设备的能量转化效率较低，需要引入较大的外部能量辅助发电。

技术实现要素：

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能耗较低、能够实现半自动人力发电且操作简便省力的发电系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种发电系统；其中，所述发电系统包含支架、发电机、动力环、两个磁性配重块、两个磁性驱动块以及吹气机构；所述动力环竖直布置，并以自身圆心位置枢接于所述支架，所述动力环与所述发电机的输入轴之间连接有传动带；所述两个磁性配重块沿所述动力环径向分别连接于所述动力环两侧；所述两个磁性驱动块分别设置于所述动力环上方和下方；在所述动力环的圆周方向上，任一所述磁性配重块的一端与任一所述磁性驱动块的相对的一端的极性相同；所述吹气机构设置于所述两个磁性驱动块的至少其中之一的两侧，用以在所述磁性配重块随所述动力环摆动至临近所述磁性驱动块时向所述磁性配重块吹送气体。

根据本发明的其中一个实施方式，所述发电系统包含摆杆，所述摆杆沿所述动力环的径向延伸并与所述动力环相固定；其中，所述动力环通过所述摆杆的中心枢接于所述支架，所述两个磁性配重块分别连接于所述摆杆的两端。

根据本发明的其中一个实施方式，所述摆杆的长度等于所述两个磁性驱动块之间的距离。

根据本发明的其中一个实施方式，所述摆杆设置有容置腔体，所述容置腔体中设置有多个配重球，所述多个配重球在所述容置腔体中随所述摆杆的倾摆而滚动。

根据本发明的其中一个实施方式，所述吹气机构设置于下方的所述磁性驱动块的两侧。

根据本发明的其中一个实施方式，每个所述吹气机构包含两根风管以及供气单元，所述两根风管分别设置于所述磁性驱动块的两侧，所述供气单元连接于所述风管，用以向所述风管供气。

根据本发明的其中一个实施方式，所述风管的出风方向平行于所述动力环的切线方向。

根据本发明的其中一个实施方式，所述供气单元包含储气罐、打气缸以及打气杠杆，所述储气罐分别连接于所述风管和所述打气缸，所述打气杠杆枢接于滚动支点，所述打气杠杆的第一端为操作端，所述打气杠杆的第二端连接于所述打气缸的活塞杆。

根据本发明的其中一个实施方式，所述供气单元包含两个打气缸以及两个打气杠杆，所述两个打气杠杆的所述第一端分别供人员踩踏，所述两个打气杠杆的所述第二端通过联动杆连接于所述两个打气缸的所述活塞杆。

根据本发明的其中一个实施方式，所述打气杠杆具有枢接于所述滚动支点的枢接位置，所述第一端至所述枢接位置的长度大于所述第二端至所述枢接位置的长度。

由上述技术方案可知，本发明提出的发电系统的优点和积极效果在于：

本发明提出的发电系统，磁性配重块与磁性驱动块的相对端部的磁性相同，利用同性相斥原理，能够实现两个磁性配重块在两个磁性驱动块之间的往复摆动。在此基础上，本发明能够利用吹气机构对摆动至临界位置的磁性配重块吹气，从而补充动力环在转动过程中损失的能量，使得整个发电系统满足能量守恒，实现持续发电。相比于现有的发电设备，本发明提出的发电系统能够大幅降低能量消耗，实现微能耗条件下的半自动发电功能。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种发电系统的结构示意图；

图2是图1示出的发电系统的一工作状态下的结构示意图；

图3是图1示出的发电系统的另一工作状态下的结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种发电系统的吹气机构的供气单元的结构示意图；

图5是图4的俯视图。

附图标记说明如下：

100.支架；

200.发电机；

210.基座；

300.动力环；

310.传动带；

320.摆杆；

330.容置腔体；

331.配重球；

400.磁性配重块；

500.磁性驱动块；

610.风管；

620.供气单元；

621.储气罐；

622.打气缸；

6221.活塞杆；

6222.固定连接板；

623.打气杠杆；

6231.第一端；

62311.踏板；

6232.第二端；

624.滚动支点；

625.联动杆。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本发明提出的发电系统的结构示意图。在该示例性实施方式中，本发明提出的发电系统是以半自动人力发电设备为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的发电设备或其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的发电系统的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本发明提出的发电系统包含支架100、发电机200、动力环300、两个磁性配重块400、两个磁性驱动块500以及吹气机构。配合参阅图2至图5，图2中代表性地示出了能够体现本发明原理的发电系统的一工作状态下的结构示意图；图3中代表性地示出了能够体现本发明原理的另一工作状态下的结构示意图；图4中代表性地示出了能够体现本发明原理的发电系统的吹气机构的供气单元620的结构示意图；图5中代表性地示出了图4的俯视图。以下将结合上述附图，对本发明提出的发电系统的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1至图3所示，在本实施方式中，该动力环300竖直布置，且动力环300是以自身圆心位置枢接于该支架100。动力环300与该发电机200的输入轴之间连接有传动带310，据此当动力环300转动时，能够通过传动带310带动发电机200工作。两个磁性配重块400沿动力环300径向分别连接于动力环300两侧。两个磁性驱动块500分别设置于动力环300上方和下方。其中，在动力环300的圆周方向上，任一磁性配重块400的一端与任一磁性驱动块500的相对的一端的极性相同。该吹气机构设置于下方的磁性驱动块500的两侧，吹气机构能够在任意磁性配重块400随动力环300向下摆动至临近该磁性驱动块500时，向磁性配重块400吹送气体。通过上述设计，本发明提出的发电系统利用同性相斥原理，能够实现两个磁性配重块400在两个磁性驱动块500之间的往复摆动。在此基础上，本发明能够利用吹气机构对摆动至临界位置的磁性配重块400吹气，从而补充动力环300在转动过程中损失的能量，使得整个发电系统满足能量守恒，实现持续发电。相比于现有的发电设备，本发明提出的发电系统能够大幅降低能量消耗，实现微能耗条件下的半自动发电功能。

可选地，如图1至图3所示，在本实施方式中，本发明提出的发电系统可以包含摆杆320。具体而言，该摆杆320沿动力环300的径向延伸，且摆杆320与动力环300相固定。在此基础上，动力环300通过摆杆320的中心枢接于支架100。两个磁性配重块400分别连接于摆杆320的两端。

进一步地，基于发电系统包含摆杆320的设计，在本实施方式中，摆杆320的长度可以等于两个磁性驱动块500之间的距离。据此，当磁性配重块400随摆杆320和动力环300摆动至临界位置(即磁性配重块400朝向磁性驱动块500摆动直至因两者之间的磁斥力停止的位置)时，磁性配重块400与磁性驱动块500的高度大致相同，从而使得两者之间的磁斥力能够更加充分地作用于磁性配重块400上，进一步减小整个发电系统所需消耗的外部能量。

进一步地，如图1至图3所示，基于发电系统包含摆杆320的设计，在本实施方式中，摆杆320可以设置有容置腔体330，该容置腔体330中设置有多个配重球331，这些配重球331在容置腔体330中随摆杆320的倾摆而滚动。据此，当摆杆320随动力环300摆动时，容置腔体330中的配重球331能够通过往复的滚动对整个发电系统提供惯性动能，进一步减小整个发电系统所需消耗的外部能量。

进一步地，如图1至图3所示，基于摆杆320设置有容置腔体330，且容置腔体330中设置有多个配重球331的设计，在本实施方式中，容置腔体330在摆杆320径向上的截面的尺寸可以等于配重球331的直径，且小于配重球331的直径的二倍。据此，在摆杆320的轴向方向上，容置腔体330内的多个配重球331大致呈单列排列，且排列方向大致平行于摆杆320的轴向。在其他实施方式中，容置腔体330在摆杆320径向上的截面的尺寸亦可略大于配重球331的直径，且小于配重球331的直径的二倍。

进一步地，如图1至图3所示，基于容置腔体330在摆杆320径向上的截面的尺寸等于配重球331的直径的设计，在本实施方式中，当容置腔体330中设置的配重球331的数量为n个时，容置腔体330在摆臂320的轴向上的长度可以大于配重球331的直径的n倍。例如，当配重球331的数量为图示的5个时，容置腔体330在摆臂320的轴向上的长度可以大于配重球331的直径的5倍。在此基础上，容置腔体330在摆臂320的轴向上的长度还可以小于配重球331的直径的[n+1]倍，据此能够减小布置容置腔体330所需的空间，简化结构，降低成本。

可选地，如图1至图3所示，在本实施方式中，发电机200可以设置于基座210上。

可选地，如图1至图3所示，在本实施方式中，吹气机构设置于下方的磁性驱动块500的两侧。在其他实施方式中，吹气机构亦可设置于上方的磁性驱动块500的两侧，还可设置两个吹气机构，分别设置在两个磁性驱动块500的两侧，并不以本实施方式为限。

可选地，如图1至图5所示，在本实施方式中，每个吹气机构可以包含两根风管610以及供气单元620。具体而言，这两根风管610分别设置于磁性驱动块500的两侧。该供气单元620连接于风管610，用以向风管610供气。在此基础上，可以设置一控制单元，根据动力环300的摆动周期和速度，控制供气单元620周期性地向风管610供气，使得风管610周期性地吹送气体。据此，本发明能够更加容易地保证吹气机构在磁性配重块400到达临界位置时对其进行吹气，优化吹气机构吹出的气流的做功效率。

进一步地，基于吹气机构包含风管610的设计，在本实施方式中，风管610的出风方向可以平行于动力环300的切线方向。据此，本发明能够使得吹送至磁性配重块400上的气流的做功效率最大化。

进一步地，如图4和图5所示，基于吹气机构包含供气单元620的设计，在本实施方式中，供气单元620可以包含储气罐621、打气缸622以及打气杠杆623。具体而言，该储气罐621分别连接于风管610和该打气缸622。该打气杠杆623枢接于该滚动支点624，打气杠杆623的第一端6231为操作端，用以供人员操作，例如踩踏(或者握持)，打气杠杆623的第二端6232连接于打气缸622的活塞杆6221。据此，供气单元620可以供人员的人工做功，向储气罐621内打入气体。在其他实施方式中，供气单元620亦可包含自动输气机构，例如空气压缩机、高压气泵等，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图4和图5所示，基于供气单元620包含打气缸622以及打气杠杆623的设计，在本实施方式中，供气单元620可以包含两个打气缸622以及两个打气杠杆623。其中，这两个打气杠杆623的第一端6231可以分别供人员踩踏，例如双脚的交替踩踏。两个打气杠杆623的第二端6232可以通过联动杆625连接于两个打气缸622的活塞杆6221，使得两个打气杠杆623的交替升降能够持续通过两个打气缸622向储气罐621打气。据此，本发明能够进一步提升人工打气的打气效率，优化人员操作体验。

进一步地，如图4和图5所示，基于供气单元620包含打气杠杆623的设计，在本实施方式中，打气杠杆623具有枢接于滚动支点624的枢接位置。在此基础上，第一端6231至枢接位置的长度大于第二端6232至枢接位置的长度。据此，根据力矩原理，本发明能够使得人员操作打气杠杆623的打气过程更加省力，进一步优化人员操作体验。

进一步地，如图4和图5所示，基于供气单元620包含储气罐621和打气缸622的设计，在本实施方式中，打气缸622可以通过固定连接板6222连接于储气罐621。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的发电系统仅仅是能够采用本发明原理的许多种发电系统中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的发电系统的任何细节或任何部件。

综上所述，本发明提出的发电系统，磁性配重块与磁性驱动块的相对端部的磁性相同，利用同性相斥原理，能够实现两个磁性配重块在两个磁性驱动块之间的往复摆动。在此基础上，本发明能够利用吹气机构对摆动至临界位置的磁性配重块吹气，从而补充动力环在转动过程中损失的能量，使得整个发电系统满足能量守恒，实现持续发电。相比于现有的发电设备，本发明提出的发电系统能够大幅降低能量消耗，实现微能耗条件下的半自动发电功能。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的发电系统的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的发电系统进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。