流体动能负压发电系统的制作方法

1.本发明涉及发电的技术领域，具体是一种流体动能负压发电系统。


背景技术：

2.能源与环境问题已经成为全球可持续发展所面临的主要问题，风能、海浪能、江河水利能等流体动能是可再生、无污染的绿色能源，是取之不尽、用之不竭的，风能、海浪能、江河水利能等流体动能大规模开发利用，将会有效减少石化能源的使用、减少温室气体的排放、保护环境、大力发展绿色清洁能源已经成为各国政府的重要选择。
3.而现今的流体动能发电设备如风力发电机，其风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电，而风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25v变化的交流电，变化的交流电无法持续稳定的进行发电，因此存在现有流体动能发电设备不能稳定且持续发电的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，即现有流体动能发电设备不能稳定且持续发电的问题，本发明提出了一种流体动能负压发电系统，其包括捕能装置、流体动能转换装置以及发电总成装置，捕能装置包括立轴，立轴上设置有扇叶，扇叶的转轴垂直于立轴设置，扇叶通过传动组件与立轴传动连接，立轴通过轴承与支撑架固定连接，立轴上设置有至少一组传递装置，捕能装置通过传递装置与流体动能转换装置连接；传递装置包括伸缩杆以及两组相适配的滑车和滑道，滑道呈环形柱体，滑道与立轴同轴设置，伸缩杆与立轴固定连接，立轴带动伸缩杆转动的过程中，伸缩杆分别与两个滑车相抵以带动滑车在滑道内滑动，滑车通过缆绳与流体动能转换装置连接，流体动能经立轴、滑车以及缆绳传递至流体动能转换装置；流体动能转换装置包括负压罐以及第一负压功腔体，第一负压功腔体通过缆绳与滑车连接，第一负压功腔体与负压罐连通，流体动能带动第一负压功腔体运作并在第一负压功腔体内形成负压，负压罐上设置有第一控制阀以维持或传递第一负压功腔体的负压状态；发电总成装置包括发电机以及负压做功机构，负压做功机构与负压罐连通，负压做功机构用于接收负压以带动发电机转动，发电机转动后产生电能。
5.通过采用上述技术方案，流体动能经由扇叶、立轴、传递装置转换为负压气体在负压罐内存储，负压气体带动发电总成装置的发电机转动实现发电。
6.本发明的进一步设置为：伸缩杆的一端与立轴固定连接，伸缩杆的另一端伸入至滑道内，滑道的任意一端朝向其背离立轴的方向弯曲，滑道的两端均固定有堵头以防止滑车滑至滑道外，滑道的侧壁面上设置有若干辊杆，辊杆呈等距均匀地排布在所述滑道上，辊杆用于保证缆绳沿滑道的弧线行进。
7.通过采用上述技术方案，传递装置实现稳定持续的传递流体动能。
8.本发明的进一步设置为：发电总成装置包括发电机以及两组负压做功机构，负压做功机构包括相连接的第二负压功腔体以及链轮传动机构，两个链轮传动机构均设置在发电机主轴上，两个链轮传动机构通过第一纤绳连接，两个第二负压功腔体分别通过管路与负压罐连通。
9.通过采用上述技术方案，两组负压做功机构交替运作带动发电机转动。
10.本发明的进一步设置为：链轮传动机构包括链轮以及链条，两个链条通过第一纤绳连接，两个第二负压功腔体通过第二纤绳与链条固定连接。
11.通过采用上述技术方案，通过第一纤绳实现两组负压做功机构的交替运作。
12.本发明的进一步设置为：第一负压功腔体以及第二负压功腔体均包括相适配的气缸和压缩杆，压缩杆设置在气缸的底端，压缩杆的一端伸入至气缸内，压缩杆的另一端通过管路与负压罐连通，气缸上设置有第一止回阀，压缩杆上设置有第二止回阀，第一止回阀以及第二止回阀用于控制气缸内的气体状态。
13.通过采用上述技术方案，气缸内能够形成负压腔。
14.本发明的进一步设置为：所述发电机主轴上还设置有惯性飞轮，惯性飞轮用于增大发电机主轴的转动惯性。
15.通过采用上述技术方案，惯性飞轮能够增大流体动能传输效率。
16.本发明的进一步设置为：发电总成装置包括汇集池以及设置在汇集池上方的负压池以及高水位池，负压池通过管路以及第二控制阀与负压罐连通，负压池通过管路以及第四控制阀与高水位池连通，负压池上设置有第三控制阀以控制负压池内外的气压平衡，负压池内设置有水位传感器以检测负压池内的水体高度，负压池底端设置管路和第三止回阀以吸入和存储汇集池内的水体，高水位池的底端设置管路、第五控制阀以及发电机，高水位池内的水体用于冲刷发电机进行发电，第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀以及水位传感器均与控制器电连接，水位传感器基于负压池内的水体高度向控制器输送水位信号，控制器基于水位信号分别控制第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀以及第五控制阀的开闭。
17.通过采用上述技术方案，通过负压吸水，高水位冲刷发电机进行发电。
18.本发明的进一步设置为：传动组件包括两个相适配的伞状齿轮，其中一个伞状齿轮固定在扇叶的转轴上，另一个齿轮固定在立轴上，两个伞状齿轮采用啮合连接，传动组件用于改变流体动能的传递方向。
19.通过采用上述技术方案，通过传动组件改变流体动能的传递方向。
20.本发明的有益技术效果为：1、由于本发明获取能量后不是立即传输至发电机进行发电，而是转换为负压气体进行存储，通过负压气体带动发电机转动进行发电。
21.2、流体动能以负压形式存储在负压罐内，通过控制器控制本发明产品内负压气体的流通，从而对本发明产品的发电速率进行控制，实现稳定且连续发电。
附图说明
22.图1示出了本发明的流体动能负压发电系统的捕能装置示意图。
23.图2示出了本发明的流体动能负压发电系统的传递装置示意图。
24.图3示出了图2转动后的结构示意图。
25.图4示出了本发明的流体动能负压发电系统的流体动能转换装置的结构示意图。
26.图5示出了图4运作后的结构示意图。
27.图6示出了本发明的流体动能负压发电系统的实施例1的发电总成装置的结构示意图。
28.图7示出了图6中的负压做功机构的结构示意图。
29.图8示出了图7运作后的结构示意图。
30.图9示出了本发明的流体动能负压发电系统的实施例2的发电总成装置的结构示意图。
31.附图标记：1、捕能装置；11、立轴；12、扇叶；13、捕能涵道；14、传动组件；2、传递装置；21、滑车；22、伸缩杆；23、滑道；31、第一辊杆；32、第一缆绳；33、负压罐；4、第一负压功腔体；41、气缸；42、压缩杆；43、回位弹簧；5、第二负压功腔体；51、链轮；52、发电机；53、惯性飞轮；54、汇集池；55、负压池；56、高水位池；61、第一控制阀；62、第二控制阀；63、第三控制阀；64、第四控制阀；65、第五控制阀；71、第一止回阀；72、第二止回阀；73、第三止回阀。
具体实施方式
32.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
33.需要说明的是，下述的流体动能以风能为例进行说明，本技术同样适用于其他流体动能的合理利用。
34.实施例1：参见图1，本实施例提出了一种流体动能负压发电系统，包括捕能装置1、流体动能转换装置以及发电总成装置，捕能装置1包括竖直设置的立轴11，立轴11上设置有扇叶12，扇叶12的转轴垂直于立轴11设置，扇叶12外套设有捕能涵道13，捕能涵道13能够增强风能的大小。捕能涵道13通过轴承与立轴11回转连接，轴承的外壁面通过焊接金属直杆与捕能涵道13连接，轴承的内壁面与立轴11焊接固定。
35.扇叶12的转轴贯穿捕能涵道13，扇叶12通过传动组件14与立轴11连接，传动组件14包括两个相适配的伞状齿轮，其中一个伞状齿轮设置在转轴背离扇叶12的端头处，另一个伞状齿轮设置在立轴11上，并且其位置参照转轴上的伞状齿轮设置，两个伞状齿轮啮合连接，进而扇叶12转动的力通过传动组件14改变传递方向并带动立轴11同步转动。
36.为了避免扇叶12的转轴在转动过程中损坏，转轴通过竖直设置的支撑架与捕能涵道13上的金属直杆焊接固定，转轴通过第一轴承与支撑架回转连接，由支撑架支撑扇叶12的转轴且不会影响扇叶12的转动。
37.需要说明的是，本技术中的立轴11包含内管和外管，外管的长度小于内管的长度，且外管内壁面上设置第二轴承，进而外管与内管回转连接。内管的两端通过第一轴承与支撑杆固连。捕能涵道13上且处于上方的金属直杆端头与立轴11的内管焊接固定，处于下方的金属直杆端头与立轴11的外管通过第三轴承回转连接，且其中一个伞状齿轮与外管焊接固定，从而上述伞状齿轮通过带动立轴11的外管转动以传递能量。另外，立轴11的内管两端的第一轴承通过控制器控制锁紧装置来实现立轴11的固定以避免立轴11的内管持续转动，
同时固定了扇叶12，避免扇叶12绕伞状齿轮的持续滚动或摆动。
38.当捕能涵道13首先接触风力后带动扇叶12绕立轴11摆动，在同一风力的情况下，风力不断作用在捕能涵道13的侧壁面上，使得捕能涵道13相对于顺风方向为中心在一定范围内摆动，通过plc控制锁紧装置将立轴11的内管锁紧，立轴11的内管便无法转动，同时捕能涵道13无法进行在立轴11外管上的滚动，此时风力通过捕能涵道13集中在扇叶12上，此时扇叶12的转轴均处于稳固状态，扇叶12的转动便能够通过两个伞状齿轮和立轴11的外管传递至下述的传递装置2。如图2和图3所示，立轴11的外管上设置有至少一组传递装置2，本实施例以设置有一组传递装置2为例进行说明，传递装置2包括伸缩杆22以及两组相适配的滑车21和滑道23，滑道23呈半环形柱体，两个滑道23处于同一水平面内，两个滑道23共同围成一个圆柱体，两个滑道23通过支撑架进行固定，两个滑车21分别设置在滑道23内并与滑道23滑动连接，滑道23的两个端头均一体成型设置有堵头，堵头能够防止滑车21滑至滑道23外。伸缩杆22的一端与立轴11焊接固定，伸缩杆22的另一端伸入至滑道23内，立轴11带动伸缩杆22转动时，伸缩杆22能够与滑车21相抵，从而伸缩杆22带动滑车21在滑道23内滑动。
39.为了保证伸缩杆22能够分别带动两个滑车21在滑道23内滑动，滑道23的一端朝向其背离立轴11端弯曲设置，滑车21在滑道23的弯曲处能够与伸缩杆22分离，进而伸缩杆22带动另一滑车21滑动，同时滑道23的弯曲处对滑车21的滑动具有缓冲作用。
40.伸缩杆22与控制器电连接，立轴11上设置有两个测量碳刷，两个测量碳刷分别接入外部电源的正极和负极，通过测量碳刷连接伸缩杆22和控制器。控制器基于扇叶12的转速控制伸缩杆22的伸缩，即当风速小至立轴11无法带动传递装置2运作时，控制器控制伸缩杆22的缩回；当风速大至立轴11足以带动传递装置2运作时，控制器控制伸缩杆22的伸出。
41.滑车21通过缆绳与流体动能转换装置连接，伸缩杆22带动滑车21滑动过程中，滑车21能够牵引缆绳带动流体动能转换装置运作。
42.如图4和图5所示，缆绳上设置有方向轮，方向轮与支撑架固定连接，滑道23的侧壁面设置有用于缆绳穿行的若干弧形辊杆，弧形辊杆沿滑道23边沿等距均匀分布，弧形辊杆能够保证滑车21带动缆绳牵引时，缆绳沿滑道23的弧线行进。弧形辊杆上设置有托盘架（托盘架未在附图中示出），当缆绳自然下垂时，托盘架能够接住缆绳，避免缆绳缠绕在弧形辊杆上。另外弧形辊杆的位置应当满足：弧形辊杆不与伸缩杆22以及滑车21相抵触。
43.需要说明的是，扇叶12通过传动组件14带动立轴11转动，当立轴11的转动方向与滑道23设定的转动方向一致时，伸缩杆22推动滑车21；当立轴11的方向与上述方向相反时，伸缩杆22将滑车21抵紧在滑道23的堵头上。滑道23设定的转动方向为：滑车21向滑道23的弯曲端转动时的方向。
44.当流体动能为液体流体动能，如河流或者海浪，传递装置2设置在水面上方；当流体动能为风能，传递装置2设置在地面即可。
45.需要说明的是，传递装置2可设置为多组，多组传递装置2按照流体动能的强弱自动投切，实现对流体动能的充分利用，如：正常使用时，可单独使用一组传递装置2进行能量的负压转换；当流体动能较大时，例如风能或者海能，其余几组传递装置2受控制器控制而投切，增大对流体动能的利用，产生更多的负压气体。
46.流体动能转换装置的初始状态如图4和图5所示，流体动能转换装置包括第一负压功腔体4以及负压罐33，第一负压功腔体4包括气缸41以及压缩杆42，气缸41的顶端设置有
吊架，缆绳贯穿吊架顶端并打结设置，吊架的底端与气缸41的顶端外沿焊接固定。气缸41的顶端开设有开口，开口的内壁面上设置有第一止回阀71，第一止回阀71采用气体止回阀，第一止回阀71闭合能够避免气缸41的气体由气缸41开口排出，第一止回阀71开启能够将外部空气吸入至气缸41内。
47.压缩杆42设置在气缸41的底端并与气缸41滑动连接，压缩杆42沿其中心轴线开设有通孔，压缩杆42的一端伸入至气缸41内，压缩杆42的另一端通过管路与负压罐33连通，压缩杆42的通孔处设置有第二止回阀72，第二止回阀72采用气体止回阀。压缩杆42的顶端设置有活塞环，气缸41的底端设置有润滑油盒，如图5所示，气缸41受缆绳带动向上方移动后，活塞环能够进入润滑油盒内，通过润滑油盒对活塞环进行润滑。气缸41的外壁面上设置有若干滑轮，滑轮通过支撑杆进行固定，滑轮能够保证气缸41移动过程中不会发生路线偏移。
48.负压罐33与发电总成装置连接处设置有第一控制阀61，第一控制阀61与控制器电连接，第一控制阀61的开闭能够控制负压罐33内负压气体的传递或者存储。
49.缆绳上套设有回位弹簧43，回位弹簧43竖直设置，回位弹簧43未受力时，其顶端与支撑架焊接固定、其底端与吊架贴合。气缸41受缆绳作用力而向上移动的过程中，吊架挤压回位弹簧43，回位弹簧43存储弹性力并在负压功腔体处于极限位置后作用在负压功腔体上，回位弹簧43与第一止回阀71配合将气缸41快速推回至初始位置。
50.由于气缸41外壳下行时，气缸41内部内存有负压，气缸41外的大气压高于气缸41内的大气压，所以当气缸41外壳下行至气缸41内气压高于气缸41外大气压时，第一止回阀71才会打开，排出气缸41内残余的空气。
51.如图6所示，负压罐33通过发电总成装置进行发电，本实施例中的发电总成装置包括发电机52以及两组负压做功机构，发电机52的主轴通过轴承与支撑柱连接，两组负压做功机构分别设置在发电机52主轴上并通过第一纤绳连接。
52.负压做功机构包括第二负压功腔体5、链轮51以及链条，两组负压做功机构的结构一致。链轮51设置在发电机52主轴上，链条设置在链轮51顶端并与链轮51啮合连接，链轮51为内置棘轮结构，链轮51的结构如自行车后轮的传动轮，当链轮51按照设定方向转动时，链轮51正常转动；当链轮51的转动方向与设定方向相反时，链轮51空转。
53.需要说明的是，第二负压功腔体5的结构与第一负压功腔体4的结构一致，因此不再进行重复叙述。
54.负压做功机构的结构如图7以及图8所示，第二负压功腔体5的顶端通过第二纤绳与链条连接，第二纤绳压接在链条的端头处，第二负压功腔体5通过第一纤绳与另一组的第二负压功腔体5连接并设置两个方向轮以拉紧第一纤绳，进而两组负压做功机构交替运作带动发电机52主轴转动，实现发电机52的连续发电。
55.需要说明的是，发电总成装置中的两个第二负压功腔体5均通过管道与负压罐33连通，两个管道连通处均设置第一控制阀61以控制负压罐33内的气体流通状态。另外，两个链轮51安装时应当保证设定的转动方向一致。
56.需要补充的是，发电总成装置中第二负压做功机构与传递装置2中的滑道23一一对应设置。
57.本实施例的运作过程为：捕能装置1接收风能而转动，立轴11转动带动伸缩杆22转动，控制器控制伸缩杆22伸出，伸缩杆22带动滑车21在滑道23内滑动，滑车21滑动会拉动缆
绳，缆绳带动气缸41向上运作，气缸41上的第一止回阀71闭合，压缩杆42上的第二止回阀72开启，进而负压罐33内的气体吸入至气缸41内，滑车21滑动至极限位置后，第二止回阀72闭合，此时负压罐33保持负压状态。
58.伸缩杆22与滑车21分离后，气缸41在回位弹簧43以及第一止回阀71开启的作用下回到初始位置，此时第二止回阀72闭合，第一止回阀71延时开启。
59.伸缩杆22带动另一滑车21转动的过程与上述转动过程相同。
60.流体动能传递至发电装置后，以发电装置中任意一组负压做功机构为参考进行说明，负压罐33内产生负压，负压罐33的第一控制阀61在控制器的作用下开启，负压做功机构的气缸41会受吸力而下行，气缸41牵引第二纤绳以及链条，链条带动链轮51转动，另一链轮51在第一纤绳的作用下，与设定方向相反而空转。
61.气缸41下行完毕后，控制器控制第一控制阀61闭合，并控制另一气缸41的第一控制阀61开启，另一负压做功机构重复上述运动过程，进而两个第二负压功腔体5交替下行、链轮51交替转动而带动发电机52主轴连续转动，完成能量的传递以及发电。
62.实施例2：本实施例提出了另一种流体动能负压发电系统，包括捕能装置1、流体动能转换装置以及发电总成装置，捕能装置1包括竖直设置的立轴11，立轴11上设置有扇叶12，扇叶12的转轴垂直于立轴11设置，扇叶12外套设有捕能涵道13，捕能涵道13能够增强风能的大小。捕能涵道13通过轴承与立轴11回转连接，轴承的外壁面通过焊接金属直杆与捕能涵道13连接，轴承的内壁面与立轴11焊接固定。
63.扇叶12的转轴贯穿捕能涵道13，扇叶12通过传动组件14与立轴11连接，传动组件14包括两个相适配的伞状齿轮，其中一个伞状齿轮设置在转轴背离扇叶12的端头处，另一个伞状齿轮设置在立轴11上，并且其位置参照转轴上的伞状齿轮设置，两个伞状齿轮啮合连接，进而扇叶12转动的力通过传动组件14改变传递方向并带动立轴11同步转动。
64.为了避免扇叶12的转轴在转动过程中损坏，转轴通过竖直设置的支撑架与捕能涵道13上的金属直杆焊接固定，转轴通过第一轴承与支撑架回转连接，由支撑架支撑扇叶12的转轴且不会影响扇叶12的转动。
65.需要说明的是，本技术中的立轴11包含内管和外管，外管的长度小于内管的长度，且外管内壁面上设置第二轴承，进而外管与内管回转连接。内管的两端通过第一轴承与支撑杆固连。捕能涵道13上且处于上方的金属直杆端头与立轴11的内管焊接固定，处于下方的金属直杆端头与立轴11的外管通过第三轴承回转连接，且其中一个伞状齿轮与外管焊接固定，从而带动立轴11的外管转动以传递能量。另外，立轴11的内管两端的第一轴承通过控制器控制锁紧装置来实现立轴11的固定以避免立轴11的内管持续转动。当捕能涵道13首先接触风力后带动扇叶12绕立轴11摆动，在同一风力的情况下，风力不断作用在捕能涵道13的侧壁面上，使得捕能涵道13相对于顺风方向为中心在一定范围内来回摆动，通过plc控制锁紧装置将立轴11的内管锁紧，立轴11的内管便无法转动，同时捕能涵道13无法进行在立轴11外管上的滚动，此时风力通过捕能涵道13集中在扇叶12上，此时扇叶12的转轴均处于稳固状态，扇叶12的转动便能够通过两个伞状齿轮和立轴11的外管传递至下述的传递装置2。
66.如图2和图3所示，立轴11的外管上设置有至少一组传递装置2，本实施例以设置有
一组传递装置2为例进行说明，传递装置2包括伸缩杆22以及两组相适配的滑车21和滑道23，滑道23呈半环形柱体，两个滑道23处于同一水平面内，两个滑道23共同围成一个圆柱体，两个滑道23通过支撑架进行固定，两个滑车21分别设置在滑道23内并与滑道23滑动连接，滑道23的两个端头均一体成型设置有堵头，堵头能够防止滑车21滑至滑道23外。伸缩杆22的一端与立轴11焊接固定，伸缩杆22的另一端伸入至滑道23内，立轴11带动伸缩杆22转动时，伸缩杆22能够与滑车21相抵，从而伸缩杆22带动滑车21在滑道23内滑动。
67.为了保证伸缩杆22能够分别带动两个滑车21在滑道23内滑动，滑道23的一端朝向其背离立轴11端弯曲设置，滑车21在滑道23的弯曲处能够与伸缩杆22分离，进而伸缩杆22带动另一滑车21滑动，同时滑道23的弯曲处对滑车21的滑动具有缓冲作用。
68.伸缩杆22与控制器电连接，立轴11上设置有两个测量碳刷，两个测量碳刷分别接入外部电源的正极和负极，通过测量碳刷连接伸缩杆22和控制器。控制器基于扇叶12的转速控制伸缩杆22的伸缩，即当风速小至立轴11无法带动传递装置2运作时，控制器控制伸缩杆22的缩回；当风速大至立轴11足以带动传递装置2运作时，控制器控制伸缩杆22的伸出。
69.滑车21通过缆绳与流体动能转换装置连接，伸缩杆22带动滑车21滑动过程中，滑车21能够牵引缆绳带动流体动能转换装置运作。
70.如图4和图5所示，缆绳上设置有方向轮，方向轮与支撑架固定连接，滑道23的侧壁面设置有用于缆绳穿行的若干弧形辊杆，弧形辊杆沿滑道23边沿等距均匀分布，弧形辊杆能够保证滑车21带动缆绳牵引时，缆绳沿滑道23的弧线行进。弧形辊杆上设置有托盘架（托盘架未在附图中示出），当缆绳自然下垂时，托盘架能够接住缆绳，避免缆绳缠绕在弧形辊杆上。另外弧形辊杆的位置应当满足：弧形辊杆不与伸缩杆22以及滑车21相抵触。
71.需要说明的是，扇叶12通过传动组件14带动立轴11转动，当立轴11的转动方向与滑道23设定的转动方向一致时，伸缩杆22推动滑车21；当立轴11的方向与上述方向相反时，伸缩杆22将滑车21抵紧在滑道23的堵头上。滑道23设定的转动方向为：滑车21向滑道23的弯曲端转动时的方向。
72.当流体动能为液体流体动能，如河流或者海浪，传递装置2设置在水面上方；当流体动能为风能，传递装置2设置在地面即可。
73.需要说明的是，传递装置2可设置为多组，多组传递装置2按照流体动能的强弱自动投切，实现对流体动能的充分利用，如：正常使用时，可单独使用一组传递装置2进行能量的负压转换；当流体动能较大时，例如风能或者海能，其余几组传递装置2受控制器控制而投切，增大对流体动能的利用，产生更多的负压气体。
74.流体动能转换装置的初始状态如图4和图5所示，流体动能转换装置包括第一负压功腔体4以及负压罐33，第一负压功腔体4包括气缸41以及压缩杆42，气缸41的顶端设置有吊架，缆绳贯穿吊架顶端并打结设置，吊架的底端与气缸41的顶端外沿焊接固定。气缸41的顶端开设有开口，开口的内壁面上设置有第一止回阀71，第一止回阀71与控制器电连接，第一止回阀71闭合能够避免气缸41的气体由气缸41开口排出，第一止回阀71开启能够将外部空气吸入至气缸41内。
75.压缩杆42设置在气缸41的底端并与气缸41滑动连接，压缩杆42沿其中心轴线开设有通孔，压缩杆42的一端伸入至气缸41内，压缩杆42的另一端通过管路与负压罐33连通，压缩杆42的通孔处设置有与控制器电连接的第二止回阀72。压缩杆42的顶端设置有活塞环，
气缸41的底端设置有润滑油盒，如图5所示，气缸41受缆绳带动向上方移动后，活塞环能够进入润滑油盒内，通过润滑油盒对活塞环进行润滑。气缸41的外壁面上设置有若干滑轮，滑轮通过支撑杆进行固定，滑轮能够保证气缸41移动过程中不会发生路线偏移。
76.负压罐33与发电总成装置连接处设置有第一控制阀61，第一控制阀61与控制器电连接，第一控制阀61的开闭能够控制负压罐33内负压气体的传递或者存储。
77.缆绳上套设有回位弹簧43，回位弹簧43竖直设置，回位弹簧43未受力时，其顶端与支撑架焊接固定、其底端与吊架贴合。气缸41受缆绳作用力而向上移动的过程中，吊架挤压回位弹簧43，回位弹簧43存储弹性力并在负压功腔体处于极限位置后作用在负压功腔体上，回位弹簧43与第一止回阀71配合将气缸41快速推回至初始位置。
78.由于气缸41外壳下行时，气缸41内部内存有负压，气缸41外的大气压高于气缸41内的大气压，所以当气缸41外壳下行至气缸41内气压高于气缸41外大气压时，第一止回阀71才会打开，排出气缸41内残余的空气。
79.如图9所示，本实施例中的发电总成装置包括通过管路连通的汇集池54、负压池55以及高水位池56，汇集池54设置在地面，负压池55以及高水位池56均设置在汇集池54上方，负压池55的高度高于高水位池56的高度。负压池55为封闭结构，负压池55的两端分别与负压罐33以及高水位池56连通，负压池55的底端开设有伸入汇集池54内的管道，因此负压池55内部能够产生负压，并将汇集池54内的水体吸入至负压池55内。另外，高水位池56的底端开设有用于水体向下流动的管道，高水位池56的管道底端设置有发电机52，高水位池56内的水体由上至下冲刷发电机52进行发电。
80.负压池55与负压罐33连通处设置有第二控制阀62；负压池55的底端管道处设置有第三止回阀73，第三止回阀73采用液体止回阀；负压池55的顶端设置有第三控制阀63，第三控制阀63能够控制负压池55的内外大气压平衡；负压池55与高水位池56的连通处设置有第四控制阀64；高水位池56的底端管道上设置有第五控制阀65；上述第二控制阀62、第三控制阀63、第四控制阀64以及第五控制阀65均与控制器电连接并受控制器控制。
81.负压池55内固定有水位传感器以检测负压池55内的水位高度，水位传感器与控制器电连接，水位传感器向控制器发送水位信号，控制器基于水位信号分别控制第二控制阀62的开闭、第三控制阀63的开闭以及第四控制阀64的开闭。
82.本实施例的运作过程为：捕能装置1接收风能而转动，立轴11转动带动伸缩杆22转动，控制器控制伸缩杆22伸出，伸缩杆22带动滑车21在滑道23内滑动，滑车21滑动会拉动缆绳，缆绳带动气缸41向上运作，气缸41上的第一止回阀71闭合，压缩杆42上的第二止回阀72开启，进而负压罐33内的气体吸入至气缸41内，滑车21滑动至极限位置后，第二止回阀72闭合，此时负压罐33保持负压状态。
83.伸缩杆22与滑车21分离后，气缸41在回位弹簧43以及第一止回阀71开启的作用下回到初始位置，此时第二止回阀72闭合，第一止回阀71延时开启。
84.伸缩杆22带动另一滑车21转动的过程与上述转动过程相同。
85.流体动能传递至发电总成装置后，负压池55的初始状态为排空状态，负压罐33内产生负压后，第一控制阀61以及第二控制阀62开启，负压罐33内的负压传递至负压池55内。之后控制器控制第二控制阀62闭合，负压池55内存储负压进而汇集池54内的水体受负压吸力而通过第三止回阀73进入负压池55内。负压池55吸水过程中，负压池55内外气压差逐渐
减小，直至负压池55内外气压一致，负压池55吸水完毕，第三止回阀73自动闭合以存储水体。负压池55吸水完毕后，控制器控制第三控制阀63以及第四控制阀64同时开启，进而负压池55内的水体流入至高水位池56内，控制器控制第五控制阀65的开启，高水位池56内的水体冲刷发电机52以实现发电，并且水体重新汇入汇集池54内，实现水体的重复利用。
86.需要说明的是，上述第一控制阀61、第二控制阀62、第三控制阀63、第四控制阀64以及第五控制阀65的初始状态均为关闭状态。
87.需要补充的是，在理论情况下，负压功腔体的气缸41内为绝对真空状态，气缸41产生的负压为1个大气压，一个大气压相当于每平方厘米1公斤的作用力，但在现实情况下，无法保证气缸41的真空状态，所以气缸41产生的负压小于1个大气压，1个大气压所产生的负压吸力能够将水升高10米，通过高水位的水流下冲作用力带动发电机52快速转动发电。
88.需要说明的是，由于本发明获取能量后不是立即传输至发电机52进行发电，而是转换为负压气体进行存储，通过负压气体带动发电机52转动进行发电，因此在扇叶12的转速上没有要求，所以扇叶12可以是以贝茨风能极限利用率的计算极值为参照来设置扇叶12的实度。
89.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
90.在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
91.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
92.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
93.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。