氢动力发电装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种氢动力发电装置，包括：氢燃料发动机、传动机构、设置在传动机构的输出转轴的转速检测器、发电机和控制器；氢燃料发动机包括发动机本体和电解箱，电解箱的输出端和发动机本体的输入端连接，发动机本体的输出端和传动机构的输入端耦合，传动机构的输出端与发电机输入端连接；转速检测器用于采集转动机构的输出端的转速，转速检测器还用于采集发动机本体的输出端转速；控制器用于根据转速检测器采集的转速控制电解箱的输出端和发动机本体的输入端的连接状态，而控制发动机本体的停启。使发动机本体产生的动力能够高效的传送到发电机并产生电能，再通过将电能同时提供给电解箱电解和外部设备，提高了动力的传送效率和电能的利用效率。
【专利说明】
氢动力发电装置
技术领域
[0001]本发明涉及氢能源技术领域，具体而言，涉及一种氢动力发电装置。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，人们对于石化能源的需求量越来越大，不可再生的石化能源越来越不能满足人们的需求，因此对电能源的开发和使用迫在眉睫。但在电能源的现有技术中，以电能为能源的设备不仅在充电时不方便，且其电能的储存也有限。导致以电能为能源的设备在使用时的续航能力十分有限。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种氢动力发电装置，其能够通过将电解产生的氢能燃烧转化为电能，以提供给设备进行充电，从而有效提高了设备的续航能力。
[0004]本发明的实施例提供了一种氢动力发电装置，包括:氢燃料发动机、传动机构、设置在所述传动机构的输出转轴的转速检测器、发电机和控制器;所述氢燃料发动机包括发动机本体和电解箱，所述电解箱的输出端和所述发动机本体的输入端连接，所述发动机本体的输出端和所述传动机构的输入端親合，所述传动机构的输出端与所述发电机输入端连接;所述电解箱用于通过电解水而产生氢燃料;所述发动机本体用于根据所述电解箱产生的所述氢燃料产生动力;所述传动机构用于将所述动力传送给所述发电机;所述发电机用于根据所述动力产生电能，通过所述电能为所述电解箱以及所连接的负载提供电能;所述转速检测器用于采集所述传动机构的输出端的转速，所述转速检测器还用于采集所述发动机本体的输出端转速;所述控制器用于根据所述转速检测器采集的转速控制所述电解箱的输出端和所述发动机本体的输入端的连接状态。
[0005]进一步的，所述发动机本体和所述电解箱之间设有电磁阀门，所述发动机本体和所述电解箱通过所述电磁阀门连通，所述电磁阀门与所述控制器耦合。所述控制器具体用于根据所述转速检测器采集的转速控制所述电磁阀门的开启或关闭。
[0006]进一步的，所述传动机构包括电磁传导装置和传动装置，所述转速检测器设置在所述传动装置的输出转轴上，所述电磁传导装置的输出端与所述传动装置的输入转轴耦合，所述传动装置的输出转轴与所述发电机输入端连接。所述电磁传导装置用于将所述氢燃料发动机产生的所述动力传送给所述传动装置，所述传动装置用于根据所述动力改变所述传动装置输出端和所述传动装置输入端的转速比，所述转速检测器具体用于采集所述传动装置的输出端的转速。
[0007]进一步的，所述控制器还用于根据所述氢燃料发动机的运行状态控制所述发动机本体的输出端和所述电磁传导装置输入端的连接状态，或根据所述氢燃料发动机的停止状态控制所述电磁传导装置的输出端与所述传动装置输入端的连接状态。
[0008]进一步的，所述发动机本体的输出端设有第一电磁感应线圈，所述传动装置的输入端设有第二电磁感应线圈，所述电磁传导装置的输入端设有与所述第一电磁感应线圈对应的第一感应磁铁，所述电磁传导装置的输出端设有与所述第二电磁感应线圈对应的第二感应磁铁。所述控制器用于通过控制所述第一电磁感应线圈的通断电从而控制所述发动机本体的输出端和所述电磁传导装置输入端的连接状态，以及控制所述第二电磁感应线圈的通断电从而控制所述电磁传导装置的输出端与所述传动装置输入端的连接状态。
[0009]进一步的，所述电磁传导装置还包括传动轴，所述传动轴的一端连接所述第一感应磁铁，所述传动轴的另一端连接所述第二感应磁铁，所述传动轴的两端之间设有惯性传动轮。
[0010]进一步的，所述电磁传导装置设置于内部真空的壳体中。
[0011]进一步的，所述传动装置的所述输入转轴穿过驱动轮和所述驱动轮连接，所述输出转轴穿过从动轮和所述从动轮连接，所述驱动轮和所述从动轮通过传动带转动连接。
[0012]进一步的，所述传动装置的所述输入转轴设有用于通过重力产生位移而控制所述氢燃料发动机启停的重力行程开关。
[0013]本发明提供一种氢动力发电装置的控制方法，应用于如权利要求1-9的任一项所述的氢动力发电装置，所述方法包括:所述控制器获取所述转速检测器检测的转速信息;所述控制器根据所述转速信息控制所述电磁阀门开启或关闭。
[0014]本发明实施例的有益效果是:发动机本体将电解箱电解水产生氢燃料进行燃烧从而产生动力，传动机构将产生的动力传送到发电机中，而发电机中根据输入的动力产生电能，并将电能提供给电解箱以及外部连接的负载。控制器再根据转速检测器检测到的转速信息而控制电解箱的输出端和发动机本体输入端的连接状态，从而控制发动机本体的停启。通过控制发动机本体的停启，使发动机本体产生的动力能够高效的传送到发电机并产生电能，再通过将电能同时提供给电解箱电解和外部设备进行充电，从而有效提高了动力的传送效率和电能的利用效率，进而有效提高了外部设备的续航能力。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1为本发明实施例提供的氢动力发电装置整体结构的俯视图；
[0017]图2为本发明实施例提供的氢动力发电装置中氢燃料发动机的截面图；
[0018]图3为本发明实施例提供的氢动力发电装置部分结构的俯视图；
[0019]图4为本发明实施例提供的氢动力发电装置中电磁传导装置的截面图；
[0020]图5为本发明实施例提供的氢动力发电装置的截面图；
[0021 ]图6为本发明实施例提供的氢动力发电装置的立体结构示意图；
[0022]图7为本发明实施例提供的氢动力发电装置中驱动轮的截面图；
[0023]图8为本发明实施例提供的氢动力发电装置中部分结构的截面图；
[0024]图9为本发明实施例提供的氢动力发电装置中从动轮的截面图；
[0025]图10为本发明实施例提供的氢动力发电装置中部分结构的立体结构图示意图；
[0026]图11为本发明实施例提供的氢动力发电装置的装置框图。
[0027]图中:氢动力发电装置100、氢燃料发动机200、电解箱210、开口211、管道212、电磁阀门220、发动机本体230、输出轴231、第一电磁感应线圈232、传动机构300、电磁传导装置310、壳体311、传动轴312、第一支撑轴313、第一转子3131、第二支撑轴314、第二转子3141、第一感应磁铁315、第二感应磁铁316、惯性传动轮317、传动装置320、输入转轴321、第一凹槽3211、第二凹槽3212、第二电磁感应线圈322、第一负重轮323、重力行程开关324、驱动轮325、第一套筒3251、第一凸块3252、第二套筒3253、第二凸块3254、第一表面3255、第二表面3256、第一 V型凹槽3257、钢环3258、钢索3259、传动带326、输出转轴327、第三凹槽3271、第四凹槽3272、第二负重轮328、从动轮329、第三套筒3291、第三凸块3292、第四套筒3293、第四凸块3294、第三表面3295、第四表面3296、第二 V型凹槽3297、第一弹簧3298、第二弹簧3299、发电机400、控制器500、转速检测器510。
【具体实施方式】
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0031]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。此夕卜，术语“第一”、“第二” “第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033]请参阅图1，本发明实施例提供一种氢动力发电装置100，氢动力发电装置100包括:氢燃料发动机200、传动机构300、控制器500和发电机400。
[0034]请参阅图2，氢燃料发动机200包括:电解箱210、管道212、发动机本体230和电磁阀门220。电解箱210内中空而一端有开口 211的柱状结构，管道212的一端和电解箱210—端的开口 211固定连接。管道212内部设有与控制器500耦合的电磁阀门220，电磁阀门220外部设有和管道212的内径形状大小相同的垫圈，垫圈套设在电磁阀门220的外部将电磁阀门220固定在管道212内。电磁阀门220具有导电线圈，当电磁阀门220通电时，电流通过导电线圈产生电磁力能够使电磁阀门220闭合从而将管道212封闭，反之管道212则开启。管道212的另一端和发动机本体230的输入端连接，使电解箱210通过电解产生的氢气和氧气通过管注入发动机本体230进行燃烧。发动机本体230燃烧氢气所产生的动力能够使发动机本体230的输出轴231转动。发动机本体230的输出轴231设有第一电磁感应线圈232，进而发动机本体230的输出轴231转动也能够使第一电磁感应线圈232以相同速率转动。
[0035]如图3所示，第一电磁感应线圈232和控制器500耦合，第一电磁感应线圈232由多个感应线圈组成。多个感应线圈均设置在发动机本体230输出轴231的纵截面上，并依次排列成环状。在第一电磁感应线圈232中每个感应线圈的绕线方式都相同，从而每个感应线圈通电后均能产生磁极在水平方向相同的电磁场。
[0036]在本实施例中，发电机400本体的输出端和传动机构300的输入端耦合，而传动机构300包括:电磁传导装置310和传动装置320。发电机400本体的输出端和电磁传导装置310的输入端耦合，而电磁传导装置310的输出端和传动装置320的输入端耦合。
[0037]请参阅图4，电磁传导装置310包括:壳体311、传动轴312、第一支撑轴313、第二支撑轴314、第一感应磁铁315、第二感应磁铁316和惯性传动轮317。
[0038]壳体311是由铝制材料制成，且内部为真空的封闭结构。第一支撑轴313的一端和壳体311底部固定连接，第一支撑轴313的另一端设有第一转子3131。第一转子3131可以为空心的环装结构，环装结构的内圈设有多个滚珠。第二支撑轴314的一端和壳体311底部固定连接，第二支撑轴314的另一端设有第二转子3141。第二转子3141也可以为空心的环装结构，环装结构的内圈也设有多个滚珠。第一转子3131和第二转子3141分别套设在传动轴312的两端，从而传动轴312能够通过第一支撑轴313的支撑和第二支撑轴314的支撑设置在壳体311内部。通过第一转子3131套设传动轴312的一端，能够使第一转子3131的滚珠和传动轴312接触，从而传动轴312的一端和第一支撑轴313转动连接。而通过第二转子3141套设传动轴312的另一端，能够使第二转子3141的滚珠也和传动轴312接触，进而传动轴312的另一端也和第二支撑轴314转动连接。
[0039]如图5所不，传动轴312的靠近发动机本体230的输出端的一端和第一感应磁铁315连接固定。第一感应磁铁315由数量和第一电磁感应线圈232中感应线圈数量相同的多个永磁铁组成。第一感应磁铁315的多个永磁铁均设置在传动轴312靠近电机本体的输出端的一端的纵截面上，并排列成和第一电磁感应线圈232中感应线圈的排列方式相同的环状结构。第一感应磁铁315中每个永磁铁的磁极均在水平方向相同，且每个永磁铁的磁极均能够和第一电磁感应线圈232中每个感应线圈产生的电磁场异极相吸。传动轴312的远离发电机400本体的输出端的一端和第二感应磁铁316连接固定。第二感应磁铁316由多个永磁铁组成，且第二感应磁铁316的永磁铁数量能够和第一感应磁铁315中永磁铁的数量相同。第二感应磁铁316的多个永磁铁均设置在传动轴312远离电机本体的输出端的一端的纵截面上，并依次排列成与第一感应磁铁315形状相同的环状结构。在第一感应磁铁315和第二感应磁铁316之间，传动轴312还设有惯性传动轮317。惯性传动轮317为圆柱状结构，即惯性传动轮317的纵截面可以为圆形。传动轴312穿过惯性传动轮317纵截面的圆心和惯性传动轮317固定连接。
[0040]在本实施例中，当第一电磁感应线圈232通电并转动时，每个感应线圈均转动和产生的电磁场。由于每个感应线圈产生的电磁场均和永磁铁异极相吸，从而每个感应线圈的转动便能带动永磁铁的转动，进而第一电磁感应线圈232通电并转动能够带动第一感应磁铁315以相同的转速进行转动。即可以理解为发电机400本体的输出端通过电磁场和传动机构300的输入端耦合，即也是第一电磁感应线圈232通过电磁场和第一感应磁铁315耦合。由于第一感应磁铁315、第二感应磁铁316、惯性传动轮317均和传动轴312固定连接，从而第一感应磁铁315的转动便带动传动轴312、惯性传动轮317和第二感应磁铁316以相同的速率进行转动。
[0041]请参阅图6，传动装置320包括:输入转轴321、第二电磁感应线圈322、第一负重轮323、重力行程开关324、驱动轮325、传动带326、输出转轴327、第二负重轮328、从动轮329。
[0042]如图7所示，输入转轴321为棒状结构，输入转轴321的两端之间设有第一凹槽3211和第二凹槽3212。第一凹槽3211具有一定长度，且第一凹槽3211的长度方向与输入转轴321的纵截面垂直;第二凹槽3212也具有一定长度，且第二凹槽3212的长度方向也与输入转轴321的纵截面垂直。输入转轴321的靠近第二感应磁铁316的一端设有第二电磁感应线圈322，第一电磁感应线圈232和控制器500耦合。第二电磁感应线圈322由数量和第二感应磁铁316中永磁铁数量相同的多个感应线圈组成。第二电磁感应线圈322的感应线圈均设置在输入转轴321靠近第二感应磁铁316的一端的纵截面上，并排列成和第二感应磁铁316中永磁铁的排列方式相同的环状结构。在第二电磁感应线圈322中每个感应线圈的绕线方式都相同，从而每个感应线圈通电后均能产生磁极在水平方向相同的电磁场，且每个感应线圈的产生电磁场的磁极均能够和第二感应磁铁316中每个永磁铁的磁极异极相吸。输入转轴321的远离第二感应磁铁316的另一端设有第一负重轮323。第一负重轮323为圆柱状结构，即第一负重轮323的纵截面可以为圆形。输入转轴321穿过第一负重轮323纵截面的圆心和第一负重轮323固定连接。而输入转轴321远离第一感应磁铁315的另一端穿过第一负重轮323后继续向外延伸并连接重力行程开关324。重力行程开关324的一端设有触发装置和与输入转轴321 口径相同的开孔，输入转轴321穿过开孔和重力行程开关324转动连接。重力行程开关324另一端设有重力球。
[0043]如图8所示，当氢动力发电装置100运动状态为改变下降而导致重力行程开关324在输入转轴321上摆动时，重力行程开关324的触发装置便能够相对重力球进行反方向摆动而触发开关。触发开关能够使电磁阀门220通电的开关闭合或保持闭合状态，进而通过电磁阀门220闭合使发动机本体230停止工作。
[0044]如图7所示，在第二电磁感应线圈322和第一负重轮323之间，输入转轴321上还设有驱动轮325。驱动轮325包括:第一套筒3251、第一凸块3252、第二套筒3253、第二凸块3254、第一表面3255和第二表面3256。第一套筒3251为管状结构，第一套筒3251的内部设有形状大小与第一凹槽3211匹配的第一凸块3252。当第一套筒3251套设输入转轴321，第一套筒3251的内部的第一凸块3252嵌入输入转轴321的第一凹槽3211，使第一套筒3251能够在平行于输入转轴321纵截面的方向和输入转轴321固定，而第一套筒3251能够在垂直于输入转轴321纵截面的方向和输入转轴321滑动连接。第一套筒3251在垂直于输入转轴321纵截面的方向相对输入转轴321滑动的距离即为第一凹槽3211的长度。第二套筒3253也为管状结构，第二套筒3253的内部设有形状大小与第二凹槽3212匹配的第二凸块3254。当第二套筒3253套设输入转轴321，第二套筒3253的内部的第二凸块3254嵌入输入转轴321的第二凹槽3212，使第二套筒3253能够在平行于输入转轴321纵截面的方向和输入转轴321固定，而第二套筒3253能够在垂直于输入转轴321纵截面的方向和输入转轴321滑动连接。第二套筒3253在垂直于输入转轴321纵截面的方向相对输入转轴321滑动的距离即为第二凹槽3212的长度。第一表面3255和第二表面3256均为圆环状。第一表面3255的通过将圆环的内心圆套设在第一套筒3251并和第一套筒3251固定连接，从而可以使第一表面3255和第一套筒3251固定连接。第二表面3256的也通过将圆环的内心圆套设在第二套筒3253并和第二套筒3253固定连接，从而也可以使第二表面3256和第二套筒3253固定连接。本实施例中，第一表面3255到第二表面3256在水平方向的距离向靠近输入转轴321的方向减小。由于设置了第一表面3255和第二表面3256，从而在第一表面3255和第二表面3256之间能够形成第一 V型凹槽3257，且第一V型凹槽3257的宽度也向靠近输入转轴321的方向减小。本实施例中，驱动轮325上还设有多个钢环3258，每个钢环3258均通过钢索3259和驱动轮325固定连接。在多个钢环3258中的一部分钢环3258，每个钢环3258均和钢索3259的一端固定连接，钢索3259的另一端从第一套筒3251的内部穿过后固定连接第二套筒3253。在多个钢环3258中的另一部分钢环3258，每个钢环3258均和钢索3259的一端固定连接，钢索3259的另一端从第二套筒3253的内部穿过后固定连接第一套筒3251。在本实施例中，驱动轮325具有第一V型凹槽3257，而传动带326具有一定的宽度，进而传动带326可以嵌入第一 V型凹槽3257中。传动带326嵌入第一 V型凹槽3257后，传动带326到输入转轴321的距离可以为驱动轮325的驱动半径。
[0045]请参阅图9，传动带326嵌入第一 V型凹槽3257和传动带326套设从动轮329后，驱动轮325和从动轮329通过传动带326转动连接。
[0046]输出转轴327为棒状结构，输出转轴327的两端之间设有第三凹槽3271和第四凹槽3272。第三凹槽3271具有一定长度，且第三凹槽3271的长度方向与输出转轴327的纵截面垂直;第四凹槽3272也具有一定长度，且第四凹槽3272的长度方向也与输出转轴327的纵截面垂直。输出转轴327上设有第二负重轮328。第二负重轮为圆柱状结构，即第二负重轮328的纵截面可以为圆形。输出转轴327穿过第二负重轮328纵截面的圆心和第二负重轮328固定连接。
[0047]本实施例中，输出转轴327上还设有从动轮329。从动轮329包括:第三套筒3291、第三凸块3292、第四套筒3293、第四凸块3294、第三表面3295和第四表面3296。第三套筒3291为管状结构，第三套筒3291的内部设有形状大小与第三凹槽3271匹配的第三凸块3292。当第三套筒3291套设输出转轴327，第三套筒3291的内部的第三凸块3292嵌入输出转轴327的第三凹槽3271，使第三套筒3291能够在平行于输出转轴327纵截面的方向和输出转轴327固定，而第三套筒3291能够在垂直于输出转轴327纵截面的方向和输出转轴327滑动连接。第三套筒3291在垂直于输出转轴327纵截面的方向相对输出转轴327滑动的距离即为第三凹槽3271的长度。第四套筒3293也为管状结构，第四套筒3293的内部也设有形状大小与第四凹槽3272匹配的第四凸块3294。当第四套筒3293套设输出转轴327，第四套筒3293的内部的第四凸块3294嵌入输出转轴327的第四凹槽3272，使第四套筒3293能够在平行于输出转轴327纵截面的方向和输出转轴327固定，而第四套筒3293能够在垂直于输出转轴327纵截面的方向和输出转轴327滑动连接。第四套筒3293在垂直于输出转轴327纵截面的方向相对输出转轴327滑动的距离即为第四凹槽3272的长度。
[0048]第三表面3295和第四表面3296均为圆环状。第三表面3295的通过将圆环的内心圆套设在第三套筒3291并和第三套筒3291固定连接，从而可以使第三表面3295和第三套筒3291固定连接。第四表面3296的也通过将圆环的内心圆套设在第四套筒3293并和第四套筒3293固定连接，从而也可以使第四表面3296和第四套筒3293固定连接。本实施例中，第三表面3295到第四表面3296在水平方向的距离向靠近输出转轴327的方向减小。由于设置了第三表面3295和第四表面3296，从而第三表面3295和第四表面3296之间能够形成第二 V型凹槽3297，第二V型凹槽3297的宽度也向靠近输出转轴327的方向减小。本实施例中，从动轮329还设有第一弹簧3298和第二弹簧3299。第一弹簧3298的一端和输出转轴327固定连接，第一弹簧3298另一端和第三套筒3291固定连接。第一弹簧3298两端分别与输出转轴327和第三套筒3291固定连接后，第一弹簧3298处于即不伸长也不压缩的初始状态。而第一弹簧3298处于初始状态时，第三套筒3291的第三凸块3292位于第三凹槽3271靠近第四凹槽3272的一端。第二弹簧3299的一端和输出转轴327固定连接，第二弹簧3299另一端和第四套筒3293固定连接。第二弹簧3299两端分别与输出转轴327和第四套筒3293固定连接后，第二弹簧3299处于即不伸长也不压缩的初始状态。而第二弹簧3299处于初始状态时，第四套筒3293的第四凸块3294位于第四凹槽3272靠近第三凹槽3271的一端。在本实施例中，从动轮329具有第二 V型凹槽3297，而传动带326具有一定的宽度，进而传动带326可以嵌入第二 V型凹槽3297中。传动带326嵌入第二 V型凹槽3297后，传动带326到输出转轴327的距离可以为从动轮329的驱动半径。
[0049]请参阅图8和图9，在本实施例中，当第二感应磁铁316处于转动状态，而第二电磁感应线圈322通过通电产生和第二感应磁铁316异极相吸的电磁场。第二感应磁铁316便能够通过异极相吸带动第二电磁感应线圈322以相同速率转动，从而使输入转轴321和驱动轮325也以相同的速率转动。当驱动轮325转动时，驱动轮325转动产生的离心力能够作用于钢环3258。一部分钢环3258中的每个钢环3258由于离心力作用而使钢索3259拉动连接第二套筒3253在垂直于输入转轴321纵截面的方向向第一套筒3251位移。另一部分钢环3258中的每个钢环3258也由于离心力作用而使钢索3259拉动连接第一套筒3251在垂直于输入转轴321纵截面的方向向第二套筒3253位移。由于传动带326的宽度不变，而第一 V型凹槽3257通过钢环3258的作用宽度减小，从而可以使传动带326向远离输入转轴321的方向移动。传动带326向远离输入转轴321的方向移动后，驱动轮325的驱动半径增大。当驱动轮325的转速加快，产生的离心力也就增大，而驱动轮325的驱动半径也就增大。当驱动轮325的转速减小，产生的离心力也就减小，而驱动轮325的驱动半径也就减小。
[0050]当驱动轮325的转动通过传动带326传动到从动轮329时，从动轮329通过传动带326带动而进行转动。当从动轮329转动时，从动轮329转动产生的离心力能够作用于第一弹簧3298和第二弹簧3299。第一弹簧3298受到离心力的作用而可以压缩，从而拉动第三套筒3291在垂直于输出转轴327纵截面的方向位移并远离第四套筒3293。第二弹簧3299也受到离心力的作用而可以压缩，从而拉动第四套筒3293在垂直于输出转轴327纵截面的方向位移并远离第三套筒3291。由于传动带326的宽度不变，第一弹簧3298拉动第三套筒3291位移和第二弹簧3299拉动第四套筒3293位移后，第二 V型凹槽3297由于第三套筒3291和第四套筒3293的位移而宽度减小，从而可以使传动带326向靠近输出转轴327的方向移动，进而从动轮3 2 9的驱动半径减小。当从动轮3 2 9的转速加快，产生的离心力也就增大，从而从动轮329的驱动半径也就减小。当从动轮329的转速减小，产生的离心力也就减小，从而从动轮329的驱动半径也就相对增大。
[0051 ]请参阅图10，在本实施例中，输出转轴327的一端和发电机400的输入端连接。发电机400通过和输出转轴327的连接，从而能够利用输出转轴327的传入的动力切割磁感线而产生电能。发电机400的输出端还设有稳压器410和配电装置420，稳压器410能够将发电机400产生的电能稳压，而配电装置420将稳定的电压分别输入电解箱210提供电解的电能和输入外部负载供电。
[0052]请参阅图10和图11，由于需要对氢动力发电装置100的运行状态进行控制，在本实施例中，氢动力发电装置100设有控制器500和转速检测器510。控制器500设置在发动机本体230上，转速检测器510设置输出转轴327和发动机本体230的输出轴231。转速检测器510能够接收自身发出的反射光，输出转轴327和输出轴231均设有反光片。当设有反光片的轴承转动一周，转速检测器510便能够接收到一次自身的反射光。进而转速检测器510通过在单位时间内接收到反射光的次数便能够检测出输出转轴327和输出轴231的转速。控制器500能够基于PLC平台以实现控制作用，进而控制器500可以具有输入端口和输出端口。控制器500的输入端口与转速检测器510耦合，控制器500的输出端口分别与电磁阀门220、第一电磁感应线圈232和第二电磁感应线圈322耦合。控制器500内储存有预设的转速范围，而预设的转速范围为:每分钟800转至每分钟3000转。通过控制器500的输入端口与转速检测器510耦合，转速检测器510能够将检测到输出转轴327的转速信号和输出轴231的转速信号传入控制器500，控制器500将转速信号和预存的数值进行比对。当转速检测器510检测输出轴231的转速大于等于每分钟3000转，并将此转速信息传入控制器500，控制器500通过转速信息的比对后得到第一控制指令。通过第一控制指令能够使电磁阀门220通电而闭合，从而管道212内输入发动机本体230的氢气被截止，进而发动机本体230停止工作。于此同时，该控制指令还能够断开开关，停止第一电磁感应线圈232的通电；闭合第二电磁感应线圈322的开关，使第二电磁感应线圈322通电。当转速检测器510检测输出转轴327的转速小于等于每分钟800转，并将此转速信息传入控制器500，控制器500通过转速信息的比对后得到第二控制指令。通过第二控制指令能够使电磁阀门220断电而开启，从而氢气再次通过管道212输入发动机本体230，进而发动机本体230开始工作。于此同时，该控制指令还能够断开开关，停止第二电磁感应线圈322的通电；并闭合第一电磁感应线圈232的开关，使第一电磁感应线圈232通电。
[0053]需要说明的是，在本实施的氢动力发电装置100中，氢燃料发动机200初次启动时，此时电磁阀门220处于断电状态，控制器500控制第一电磁感应线圈232和第二电磁感应线圈322均通电。而当输出轴231的转速上升至大于或等于每分钟3000转时，控制器500执行第三控制指令，该控制指令能够使电磁阀门220通电而闭合，从而管道212内输入发动机本体230的氢气被截止，进而发动机本体230停止工作。于此同时，该控制指令还能够断开开关，停止第一电磁感应线圈232的通电，并维持第二电磁感应线圈322开关的闭合状态。
[0054]本实施提供的一种氢动力发电装置100的工作原理如下:
[0055]电解箱210启动开始电解产生氢气，电磁阀门220处于断电状态，电解产生的氢气通过管道212注入发动机本体230，发动机本体230通过燃烧氢气开始启动工作。发动机本体230将燃烧产生的热能转化为输出轴231转动的机械能，输出轴231转动而第一电磁感应线圈232也转动。此时第一电磁感应线圈232处于通电状态而产生电磁场。第一电磁感应线圈232产生的电磁场均和第一感应磁铁315的永磁铁异极相吸，从而第一电磁感应线圈232的转动便能带动第一感应磁铁315以相同的转速转动。由于第一感应磁铁315、第二感应磁铁316、惯性传动轮317均和传动轴312固定连接，从而第一感应磁铁315的转动便带动传动轴312、惯性传动轮317和第二感应磁铁316以相同的速率进行转动。此时，第二电磁感应线圈322也处于通电状态而产生电磁场。第二感应磁铁316便能够通过异极相吸带动第二电磁感应线圈322以相同速率转动，从而使输入转轴321和驱动轮325也以相同的速率转动。驱动轮325和从动轮329通过传动带326的转动连接，驱动轮325的转动也通过传动带326带动从动轮329的转动。从动轮329转动后，从动轮329通过输出转轴327和发电机400通的连接，从而将转动的动力传入发电机400进行发电。随着氢动力发电装置100的工作，氢气的燃烧的链式反应加剧，从而产生更多的热能转化为更多的动能，进而第一电磁感应线圈232的转动加快。通过电磁传导装置310的传动从而驱动轮325和从动轮329的转速均加快。由于驱动轮325转速加快转动半径增大，从动轮329转速加快转动半径减小的原理。在转速加快后，从动轮329以更快的速率进行转动，从而进一步提高了发电机400的发电效率。
[0056]随着氢动力发电装置100的工作从动轮329的转速加快。当转速检测器510检测输出轴231的转速大于等于每分钟3000转，并将此转速信息传入控制器500，控制器500通过转速信息的比对后得到第三控制指令。通过第三控制指令能够使电磁阀门220通电而闭合，从而管道212内输入发动机本体230的氢气被截止，进而发动机本体230停止工作。于此同时，该控制指令还能够断开开关，停止第一电磁感应线圈232的通电，并维持第二电磁感应线圈322通电。传动装置320转动的具有惯性，驱动轮325和从动轮329继续转动。但由于发电机400发电的阻尼作用，驱动轮325和从动轮329的转速逐渐降低。由于驱动轮325转速降低转动半径减小，从动轮329转速降低转动半径增大的原理。在转速降低后，从而从动轮329以更慢的速率减小，从而延长了发动机在无动力状态下的发电时间。
[0057]氢动力发电装置100由启动到输出轴231转速上升至大于等于每分钟3000转，再到输出转轴327转速下降至大于每分钟800转的时间段为氢动力发电装置100的第一工作状
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[0058]随着氢动力发电装置100的停止工作从动轮329的转速减小。当转速检测器510检测输出转轴327的转速小于等于每分钟800转，此时氢动力发电装置100处于第二工作状态。转速检测器510将此转速信息传入控制器500，控制器500通过转速信息的比对后得到第二控制指令。通过第二控制指令能够使电磁阀门220断电而开启，从而氢气能够继续由管道212输入发动机本体230，进而发动机本体230恢复工作。于此同时，该控制指令还能够断开开关，停止第二电磁感应线圈322的通电，并闭合第一电磁感应线圈232的开关，使第一电磁感应线圈232通电。
[0059]随着氢动力发电装置100的工作，氢气的燃烧的链式反应加剧，从而产生更多的热能转化为更多的动能，进而第一电磁感应线圈232的转动加快。当转速检测器510检测输出轴231的转速再次上升至大于等于每分钟3000转，此时氢动力发电装置100处于第三工作状态。转速检测器510将此转速信息传入控制器500，控制器500通过转速信息的比对后再次得到第一控制指令。通过第一控制指令能够使电磁阀门220通电而闭合，从而管道212内输入发动机本体230的氢气被截止，进而发动机本体230停止工作。于此同时，该控制指令还能够断开开关，停止第一电磁感应线圈232的通电，并闭合第二电磁感应线圈322的开关，使第二电磁感应线圈322通电。此时电磁传导装置310将动力通过通电第二电磁感应线圈322的传送到传动装置320，使驱动轮325和从动轮329的转速均先增大再减小。通过驱动轮325转速的先增大再减小，使驱动轮325的驱动半径先减小再增大;再通过从动轮329转速的先增大再减小，使从动轮329的驱动半径先增大再减小，进而不仅增加发电机400的发电效率，也延长了发电机400处于无动力发电状态的发电时间。而此时之后，控制器500所执行的指令在第一控制指令和第二控制指令之间切换，而氢动力发电装置100也在第三工作状态和第二工作状态之间相互转换，从而进行循环工作。
[0060]当氢动力发电装置100处于上述工作状态，但氢动力发电装置100的运动状态为改变下降时。氢动力发电装置100的运动状态改变导致重力行程开关324在输入转轴321上摆动。重力行程开关324的触发装置便能够相对重力球进行反方向摆动而触发开关进行耦合。触发开关耦合能够使电磁阀门220通电的开关闭合或保持闭合状态，进而通过电磁阀门220闭合使发动机本体230停止工作。此时，氢动力发电装置100将重力的势能转化为动能在传入发电机400进行发电，从而有效利用了外部能源的同时，也降低了内部能源的消耗。当氢动力发电装置100的运动状态由下降状态恢复时，触发开关的耦合由于重力行程开关324复位而断开，从而氢动力发电装置100恢复到第一工作状态、第二工作状态或第三工作状态。
[0061]综上所述，本发明实施例提供一种氢动力发电装置100，氢动力发电装置100包括:氢燃料发动机200、传动机构300、设置在传动机构300的输出转轴327的转速检测器510、发电机400和控制器500。氢燃料发动机200包括发动机本体230和电解箱210，电解箱210的输出端和发动机本体230的输入端连接，发动机本体230的输出端和传动机构300的输入端耦合，传动机构300的输出端与发电机400输入端连接。电解箱210用于通过电解水而产生氢燃料。发动机本体230用于根据电解箱210产生的所述氢燃料产生动力。传动机构300用于将动力传送给所述发电机400。发电机400用于根据动力产生电能，通过电能为电解箱210以及所连接的负载提供电能。转速检测器510用于采集转动机构的输出端的转速，转速检测器510还用于采集发动机本体230的输出端转速。控制器500用于根据转速检测器510采集的转速控制电解箱210的输出端和发动机本体230的输入端的连接状态，从而控制发电机400的停启。通过控制发动机本体230的停启，使发动机本体230产生的动力能够高效的传送到发电机400并产生电能，再通过将电能同时提供给电解箱210电解和外部设备进行充电，从而有效提高了动力的传送效率和电能的利用效率，进而有效提高了外部设备的续航能力。
[0062]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种氢动力发电装置，其特征在于，包括:氢燃料发动机、传动机构、设置在所述传动机构的输出转轴的转速检测器、发电机和控制器;所述氢燃料发动机包括发动机本体和电解箱，所述电解箱的输出端和所述发动机本体的输入端连接，所述发动机本体的输出端和所述传动机构的输入端耦合，所述传动机构的输出端与所述发电机输入端连接;所述电解箱用于通过电解水而产生氢燃料;所述发动机本体用于根据所述电解箱产生的所述氢燃料产生动力;所述传动机构用于将所述动力传送给所述发电机;所述发电机用于根据所述动力产生电能，通过所述电能为所述电解箱以及所连接的负载提供电能;所述转速检测器用于采集所述传动机构的输出端的转速，所述转速检测器还用于采集所述发动机本体的输出端转速;所述控制器用于根据所述转速检测器采集的转速控制所述电解箱的输出端和所述发动机本体的输入端的连接状态。2.根据权利要求1所述的氢动力发电装置，其特征在于，所述发动机本体和所述电解箱之间设有电磁阀门，所述发动机本体和所述电解箱通过所述电磁阀门连通，所述电磁阀门与所述控制器耦合;所述控制器具体用于根据所述转速检测器采集的转速控制所述电磁阀门的开启或关闭。3.根据权利要求1所述的氢动力发电装置，其特征在于，所述传动机构包括电磁传导装置和传动装置，所述转速检测器设置在所述传动装置的输出转轴上，所述电磁传导装置的输出端与所述传动装置的输入转轴耦合，所述传动装置的输出转轴与所述发电机输入端连接;所述电磁传导装置用于将所述氢燃料发动机产生的所述动力传送给所述传动装置，所述传动装置用于根据所述动力改变所述传动装置输出端和所述传动装置输入端的转速比，所述转速检测器具体用于采集所述传动装置的输出端的转速。4.根据权利要求3所述的氢动力发电装置，其特征在于:所述控制器还用于根据所述氢燃料发动机的运行状态控制所述发动机本体的输出端和所述电磁传导装置输入端的连接状态，或根据所述氢燃料发动机的停止状态控制所述电磁传导装置的输出端与所述传动装置输入端的连接状态。5.根据权利要求4所述的氢动力发电装置，其特征在于，所述发动机本体的输出端设有第一电磁感应线圈，所述传动装置的输入端设有第二电磁感应线圈，所述电磁传导装置的输入端设有与所述第一电磁感应线圈对应的第一感应磁铁，所述电磁传导装置的输出端设有与所述第二电磁感应线圈对应的第二感应磁铁;所述控制器用于通过控制所述第一电磁感应线圈的通断电从而控制所述发动机本体的输出端和所述电磁传导装置输入端的连接状态，以及控制所述第二电磁感应线圈的通断电从而控制所述电磁传导装置的输出端与所述传动装置输入端的连接状态。6.根据权利要求5所述的氢动力发电装置，其特征在于，所述电磁传导装置还包括传动轴，所述传动轴的一端连接所述第一感应磁铁，所述传动轴的另一端连接所述第二感应磁铁，所述传动轴的两端之间设有惯性传动轮。7.根据权利要求6所述的氢动力发电装置，其特征在于，所述电磁传导装置设置于内部真空的壳体中。8.根据权利要求3所述的氢动力发电装置，其特征在于，所述传动装置的所述输入转轴穿过驱动轮和所述驱动轮连接，所述输出转轴穿过从动轮和所述从动轮连接，所述驱动轮和所述从动轮通过传动带转动连接。9.根据权利要求3所述的氢动力发电装置，其特征在于，所述传动装置的所述输入转轴设有用于通过重力产生位移而控制所述氢燃料发动机启停的重力行程开关。10.—种氢动力发电装置的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9的任一项所述的氢动力发电装置，所述方法包括: 所述控制器获取所述转速检测器检测的转速信息； 所述控制器根据所述转速信息控制所述电磁阀门开启或关闭。
【文档编号】H02K7/18GK106014696SQ201610513249
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】邓履明
【申请人】邓履明