一种全向发电系统的制作方法

本实用新型涉及一种发电装置，特别是涉及一种用于利用可再生能源的发电系统。

背景技术：

发电(Power generation)是将原始能源转换为电能的生产过程。现在发电多用化石燃料，但化石燃料的资源不多，日渐枯竭，人类已渐渐较多的使用可再生能源(水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等)来发电。

然而，可再生能源当前的利用效率较低，因此，现在亟需一种可高效利用再生能源的发电系统。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便、可高效利用再生能源的一种全向发电系统。

本实用新型一种全向发电系统，包括浮标，其漂浮于水面上；锚体，其与海底固定，其通过锚链与所述浮标的下端固定；支架，其下端与所述浮标的顶部固定；电磁发电部，其利用浮标的摆动使永磁铁切割线圈发电。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述电磁发电部包括摆杆、由内球体、线圈层、外球体构成的球体、连接杆、配重；

所述摆杆的顶部吊挂在所述支架的上部，所述摆杆的下端与所述线圈层固定，线圈层内设有多组线圈，所述线圈层被夹在所述内球体和外球体之间，内球体的外表面、外球体的内表面均匀分布多组永磁铁；

所述连接杆的顶部与所述内球体、外球体的下端固定，所述连接杆的下端与所述配重固定；

所述外球体的顶部和底部开设有第一限位孔，所述线圈层的底部开设有第二限位孔；

其中，所述内球体与线圈层之间设有陶瓷轴承，线圈层与外球体之间设有陶瓷轴承。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述线圈层的多组线圈与发电电路连接，每组线圈与桥式整流器连接，所述桥式整流器与所述矩阵切换电路和取样比较电路连接，所述矩阵切换电路与滤波电路、CPU处理器连接，所述取样比较电路与所述CPU处理器连接，所述CPU处理器与显示控制电路连接。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述连接杆固定有风动机构。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述风动机构为垂直轴风涡轮。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述风动机构为两个前后相反设置的风杯，两个风杯设置在连接杆的两侧。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述支架通过助摇机构与所述浮标连接，所述助摇机构包括第一转盘、立板、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮、第五皮带轮、滚轮、连接柱、第二转盘、皮带、弧形凹槽；

所述第一转盘通过轴承安装在浮标上，所述第一转盘的上表面与所述立板的下端固定，所述立板的长度方向为竖直方向，所述立板的表面通过轴承安装有第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮，所述第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮分别位于立板的左下方、右下方、右上方、左上方，所述立板的中部开设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的轴线方向与所述第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮的轴线方向平行，所述弧形凹槽内设有与其同轴的第二转盘，所述第二转盘通过轴承安装在所述立板上，所述第二转盘上固定有连接柱，所述连接柱的一端通过轴承安装有滚轮，所述滚轮沿所述弧形凹槽的内弧面移动，所述连接柱的另一端通过轴承安装有第五皮带轮，所述第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮、第五皮带轮共同撑起皮带，所述皮带与所述第五皮带轮固定，所述皮带与所述支架固定，所述滚轮的重量与第五皮带轮、支架、电磁发电部的重量之和相等，所述第四皮带轮、第五皮带轮、第一皮带轮的中点的连线为三角形。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述内球体、外球体均由不锈钢制成，所述线圈层包括圆球形壳体板和多组线圈，所述多组线圈均匀分布在所述圆球形壳体板的表面，所述圆球形壳体板位于所述内球体、外球体之间。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述外球体由不锈钢制成，所述内球体由气球制成，所述外球体的内表面设有多个第一球弧凹槽，所述内球体的外表面设有多个第二球弧凹槽，所述第一球弧凹槽和第二球弧凹槽的中心位于同一周向位置，所述第一球弧凹槽、第二球弧凹槽的中心分别设有两个磁力线方向相同的永磁铁，所述两个磁力线方向相同的永磁铁为一组，所述第一球弧凹槽、第二球弧凹槽的中心处之间设有滚球，每个滚球的外表面环绕有一组线圈，所述第一球弧凹槽、第二球弧凹槽的边缘处通过第一弹簧连接，所述每个滚球之间通过第一壳体连接，所述第一壳体位于所述外球体、内球体之间，所述第一壳体通过第二弹簧与所述滚球连接，所述摆杆的下端与所述第一壳体连接。

本实用新型一种全向发电系统，其中所述外球体由铁制成，所述外球体的外表面涂抹有防锈涂层，所述防锈涂层由以下材料按重量份数制成：

松香40-100份、凡士林1份、镁3份、钠3份、硅3份、亚麻籽油5份、茄红素0.037份、韭菜叶700份、陶瓷粉末10份、甘油3份、维生素C 0.68份；

将上述材料按如下方式制备防锈涂层；

S100、将韭菜叶用热水煮沸10分钟后，冷却萃取上层的蜡液和下层的韭菜汁；

S200、将下层的韭菜汁与镁、钠、硅、亚麻籽油、茄红素、韭菜叶、陶瓷粉末、甘油、维生素C混合均匀后，在3倍大气压下冷冻至零下20℃，冷冻一周，制得第一块体；

S300、将上述块体粉碎成直径小于0.1mm的粉末，然后与松香、凡士林、蜡液混合制得浆液；

S400、将上述浆液涂覆至所述外球体的外表面，干燥后制得防锈涂层。

本实用新型一种全向发电系统与现有技术不同之处在于本实用新型一种全向发电系统通过上述电磁发电部利用海浪发电，其实质是利用天体引力和风力形成海浪，然后再利用海浪给锚体带来的摇摆力发电。由于海浪的单位面积的推动力明显高于风力，因此，本实用新型的发电效率比传统的风力发电效率更高。

下面结合附图对本实用新型的一种全向发电系统作进一步说明。

附图说明

图1是一种全向发电系统的结构示意图；

图2是图1中的电磁发电部的结构示意图；

图3是一种全向发电系统的发电电路的电路图；

图4是一种全向发电系统的助摇机构的第一运动状态的结构示意图；

图5是一种全向发电系统的助摇机构的第二运动状态的结构示意图；

图6是图2中的电磁发电部的外球体、内球体的变形结构的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种全向发电系统包括

浮标100，其漂浮于水面上；

锚体102，其与海底200固定，其通过锚链101与所述浮标100的下端固定；

支架103，其下端与所述浮标100的顶部固定；

电磁发电部300，其利用浮标100的摆动使永磁铁切割线圈发电。

本实用新型通过上述电磁发电部300利用海浪发电，其实质是利用天体引力和风力形成海浪，然后再利用海浪给锚体102带来的摇摆力发电。由于海浪的单位面积的推动力明显高于风力，因此，本实用新型的发电效率比传统的风力发电效率更高。

优选地，参见图2，所述电磁发电部300包括摆杆301、由内球体313、线圈层312、外球体311构成的球体310、连接杆330、配重340；

所述摆杆301的顶部吊挂在所述支架103的上部，所述摆杆301的下端与所述线圈层312固定，线圈层312内设有多组线圈，所述线圈层312被夹在所述内球体313和外球体311之间，内球体313的外表面、外球体311的内表面均匀分布多组永磁铁；

所述连接杆330的顶部与所述内球体313、外球体311的下端固定，所述连接杆330的下端与所述配重340固定；

所述外球体311的顶部和底部开设有第一限位孔，所述线圈层312的底部开设有第二限位孔；

其中，所述内球体313与线圈层312之间设有陶瓷轴承，线圈层312与外球体311之间设有陶瓷轴承。

本实用新型通过浮标100的摆动带动配重340摆动，从而带动内球体313、外球体311相对于线圈层312的转动，然后线圈层312的线圈切割磁力线发电。并且本实用新型通过第一限位孔和第二限位孔保障内球体313、外球体311的转动幅度可控，并且所述陶瓷轴承优于金属轴承，因为金属轴承影响磁力线。

优选地，参见图3，所述线圈层312的多组线圈与发电电路400连接，每组线圈与桥式整流器401连接，所述桥式整流器401与所述矩阵切换电路402和取样比较电路403连接，所述矩阵切换电路402与滤波电路404、CPU处理器405连接，所述取样比较电路403与所述CPU处理器405连接，所述CPU处理器405与显示控制电路406连接。

本实用新型通过上述电路连接方式，可使线圈层312的线圈平稳地输出恒定电流。其中，桥式整流器401通过取样比较电路403按照需求切换电压，所需要的电压由CPU处理器405的要求通过矩阵切换电路402切换，达到要求的输出电压。其中，所述线圈的导线通过摆杆301的内部与所述发电电路400连接。

优选地，参见图2，所述连接杆330固定有风动机构320。

本实用新型通过上述风动机构320可使连接杆330利用风力而转动，提高内球体313、线圈层312、外球体311的切割磁力线的机械能。

所述风动机构320为垂直轴风涡轮。

当然，所述风动机构320的一种变形结构还可为：所述风动机构320为两个前后相反设置的风杯，两个风杯设置在连接杆330的两侧。

优选地，参见图4～5，所述支架103通过助摇机构500与所述浮标100连接，所述助摇机构500包括第一转盘501、立板502、第一皮带轮511、第二皮带轮512、第三皮带轮513、第四皮带轮514、第五皮带轮515、滚轮516、连接柱517、第二转盘518、皮带520、弧形凹槽530；

所述第一转盘501通过轴承安装在浮标100上，所述第一转盘501的上表面与所述立板502的下端固定，所述立板502的长度方向为竖直方向，所述立板502的表面通过轴承安装有第一皮带轮511、第二皮带轮512、第三皮带轮513、第四皮带轮514，所述第一皮带轮511、第二皮带轮512、第三皮带轮513、第四皮带轮514分别位于立板502的左下方、右下方、右上方、左上方，所述立板502的中部开设有弧形凹槽530，所述弧形凹槽530的轴线方向与所述第一皮带轮511、第二皮带轮512、第三皮带轮513、第四皮带轮514的轴线方向平行，所述弧形凹槽530内设有与其同轴的第二转盘518，所述第二转盘518通过轴承安装在所述立板502上，所述第二转盘518上固定有连接柱517，所述连接柱517的一端通过轴承安装有滚轮516，所述滚轮516沿所述弧形凹槽530的内弧面移动，所述连接柱517的另一端通过轴承安装有第五皮带轮515，所述第一皮带轮511、第二皮带轮512、第三皮带轮513、第四皮带轮514、第五皮带轮515共同撑起皮带520，所述皮带520与所述第五皮带轮515固定，所述皮带520与所述支架103固定，所述滚轮516的重量与第五皮带轮515、支架103、电磁发电部300的重量之和相等，所述第四皮带轮514、第五皮带轮515、第一皮带轮511的中点的连线为三角形。

本实用新型通过第一转盘501可使支架103在海浪的鼓动下而旋转，纵轴方向旋转，并且，通过与皮带520固定的第五皮带轮515带动皮带转动，从而改变第四皮带轮514、第五皮带轮515、第一皮带轮511的中点的连线的角度，而使支架103可在不同角度进行倾斜。并且，为保障其平衡性，也所以滚轮516的重量与第五皮带轮515、支架103、电磁发电部300的重量之和相等，使支架103在稍微受到一些海浪之后，即可反复摆动，促进电磁发电部300的发电。

优选地，所述内球体313、外球体311均由不锈钢制成，所述线圈层312包括圆球形壳体板和多组线圈，所述多组线圈均匀分布在所述圆球形壳体板的表面，所述圆球形壳体板位于所述内球体313、外球体311之间。

本实用新型通过上述硬质的内球体313、外球体311可保障其结构的稳定性。

当然，参见图6，所述内球体313、外球体311的一种变形结构还可为：所述外球体311由不锈钢制成，所述内球体313由气球制成，所述外球体311的内表面设有多个第一球弧凹槽610，所述内球体313的外表面设有多个第二球弧凹槽620，所述第一球弧凹槽610和第二球弧凹槽620的中心位于同一周向位置，所述第一球弧凹槽610、第二球弧凹槽620的中心分别设有两个磁力线方向相同的永磁铁，所述两个磁力线方向相同的永磁铁为一组，所述第一球弧凹槽610、第二球弧凹槽620的中心处之间设有滚球640，每个滚球640的外表面环绕有一组线圈，所述第一球弧凹槽610、第二球弧凹槽620的边缘处通过第一弹簧650连接，所述每个滚球640之间通过第一壳体630连接，所述第一壳体630位于所述外球体311、内球体313之间，所述第一壳体630通过第二弹簧与所述滚球640连接，所述摆杆301的下端与所述第一壳体630连接。

由于外球体311、内球体313同步转动，第一壳体630带动多个滚球640同步转动，滚球640从第二球弧凹槽620的中部向其外端挤压由气球制成的内球体313，促使第二球弧凹槽620内的永磁铁的朝向发生改变，从而让滚球640外的线圈以更小的相对位移产生更大的切割磁力线的效果，致使发电效率更好。

优选地，所述外球体311由铁制成，所述外球体311的外表面涂抹有防锈涂层，所述防锈涂层由以下材料按重量份数制成：

松香40-100份、凡士林1份、镁3份、钠3份、硅3份、亚麻籽油5份、茄红素0.037份、韭菜叶700份、陶瓷粉末10份、甘油3份、维生素C 0.68份；

将上述材料按如下方式制备防锈涂层；

S100、将韭菜叶用热水煮沸10分钟后，冷却萃取上层的蜡液和下层的韭菜汁；

S200、将下层的韭菜汁与镁、钠、硅、亚麻籽油、茄红素、韭菜叶、陶瓷粉末、甘油、维生素C混合均匀后，在3倍大气压下冷冻至零下20℃，冷冻一周，制得第一块体；

S300、将上述块体粉碎成直径小于0.1mm的粉末，然后与松香、凡士林、蜡液混合制得浆液；

S400、将上述浆液涂覆至所述外球体311的外表面，干燥后制得防锈涂层。

本实用新型将韭菜叶表面的蜡粉分离后混以松香、凡士林制得溶剂，再将上述冷冻后的粉末作为溶质混合制得防锈涂层的浆液。并利用上述镁、钠的牺牲氧化作用，防止铁的表面生锈。而且，辅以抗氧化的成分较高的韭菜汁、茄红素、维生素C，还原性较高的亚麻籽油、甘油来将氧化的镁、钠还原，并且利用陶瓷粉末作为催化剂，将上述还原反应尽可能地缓释，从而在长时间内均可避免外球体311的生锈。

现将三个铁质的外球体311进行对比实验，其中第一个表面涂覆防锈涂层，作为实验组，第二个、第三个表面不做任何处理，分别作为第一对照组、第二对照组。将上述第一个、第二个外球体311通过支架103放置在浮标100的上表面，浮标100为任意漂浮物。第三个外球体311放置在干燥隔绝氧气的环境下。一个月后观察三个外球体311的表面的变化。如下表所示：

通过上述实验数据，可知防锈涂层能够降低铁质的外球体311的生锈程度，从而保障其力学性能，延长其使用时间。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。