产生电功率的系统的制作方法
【专利说明】产生电功率的系统
[0001]与相关申请的交叉引用
本申请要求2012年8月21日提交的名称为“发电站”的美国临时专利申请N0.61/691，550的益处和优先权，该申请整体通过引用而结合在本文中。
技术领域
[0002]本文公开的主题涉及产生电功率的系统，并且具体而言，涉及使用重力作为能源来产生电功率。
【背景技术】
[0003]近年来，越来越多地使用清洁和可再生能源，包括风能、水能、太阳能等。这些替代能源提供优于传统能源(包括化石燃料和核能)的某些经济和环境优点。但是，这些替代能源通常安装和维护起来较昂贵，并且需要大量空间来提供稳定可靠的电功率系统。另外，这些替代能源取决于通常不可控制的环境因素(例如，太阳或风的可获得性)，以产生需要的电功率。
[0004]提供上面的论述仅用作一般背景信息，并且不意图用于帮助确定要求保护的主题的范围。
【发明内容】
[0005]一种产生电功率的系统包括重物组件，其联接到传动系上，传动系联接到传动机构上，传动机构联接到旋转机构上。当重物组件由于重力而从升高位置下降时，传动系使传动机构旋转，传动机构使旋转机构旋转，旋转机构使功率发生器机构的轴旋转而产生电功率。在重物组件下降之后，提升机构使重物组件上升到升高位置，从而使产生电功率的系统复位。
[0006]在一个实施例中，系统包括:第一传动系；联接到第一传动系上的重物组件，其中第一传动系构造成在重物组件由于重力而从升高位置下降时被重物组件沿第一方向拉动；联接到第一传动系上的传动机构，其中传动机构构造成在重物组件由于重力而下降时由于第一传动系而以第一旋转速度沿第一旋转方向旋转；联接到传动机构上的旋转机构，其中旋转机构构造成由于传动机构的旋转而以第二旋转速度旋转，其中第二旋转速度大于第一旋转速度；联接到旋转机构上的功率发生机构，其中功率发生机构的轴构造成由于旋转机构的旋转而以第三旋转速度旋转，其中轴的旋转在功率发生机构的输出处产生电功率；以及联接到重物组件上的提升机构，其中提升机构构造成在重物组件由于重力而下降之后将重物组件提升到升高位置。
[0007]在另一个实施例中，系统包括:第一传动系；联接到第一传动系上的重物组件，其中第一传动系构造成在重物组件由于重力而从升高位置下降时被重物组件沿第一方向拉动；联接到第一传动系上的传动机构，其中传动机构构造成在重物组件由于重力而下降时由于第一传动系而以第一旋转速度沿第一旋转方向旋转；包括多个滑轮的滑轮系统，第一传动系在传动机构和重物组件之间延伸通过滑轮，其中多个滑轮中的至少一个联接到重物组件上；第二传动系；通过第二传动系联接到传动机构上的旋转机构，其中旋转机构构造成由于传动机构的旋转而以第二旋转速度旋转，其中第二旋转速度大于第一旋转速度；第三传动系；通过第三传动系联接到旋转机构上的功率发生机构，其中功率发生机构的轴构造成由于旋转机构的旋转而沿第三旋转速度旋转，其中轴的旋转在功率发生机构的输出处产生电功率，并且其中第三旋转速度大于第二旋转速度；可充电电池，其通过来自功率发生机构的输出的电功率充电；联接到重物组件上的提升机构，其中提升机构构造成在重物组件由于重力而下降之后将重物组件提升到升高位置，并且其中功率发生机构的输出处的电功率用来对提升机构提供电功率；以及重绕机构，其中重绕机构构造成旋转，以沿第二方向将第一传动系拉动到重绕机构中。
[0008]根据一个或多个说明性实施例，本发明的这个简要描述仅意图提供本文公开的主题的简要概述，而不用作导引来解释权利要求或限定或限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求限定。这个简要描述提供来以简化形式引入说明性的一组概念，这些概念在下面的详细描述中进行进一步描述。这个简要描述不意图标识要求保护的主题的关键特征或实质特征，其也不意图用来帮助确定要求保护的主题的范围。要求保护的主题不限于解决背景中提到的任何或所有缺点的实现。
【附图说明】
[0009]为了使得能够理解本发明的特征，可参照某些实施例来详细描述本发明，一些实施例示出在附图中。但是，要注意，附图仅示出了本发明的某些实施例并且因此不看作限制本发明的范围，因为本发明的范围包含其它同等有效的实施例。附图不一定按比例绘制，重点大体放在示出本发明的某些实施例的特征上。在附图中，相同标号在各种图中用来指示相同部件。因而，为了进一步理解本发明，可参照结合附图阅读的以下详细描述，其中:
图1为产生电功率的示例性系统的示意图；以及
图2是图1的产生电功率的示例性系统的示意图，其显示系统的额外的细节。
【具体实施方式】
[0010]图1和2为产生电功率的示例性系统100的示意图。重物组件102 (例如，一个或多个重物)由提升机构110支承在升高位置处。在一个实施例中，提升机构110包括提升机构驱动器111，其联接到提升臂113上，以使提升臂113上升，以及释放提升臂113，从而允许其由于重力而下降。提升臂113的远侧(第一)端包括提升臂平台118，重物组件102支托在其上。提升机构驱动器控制开关112控制提升机构驱动器111的运行，从而确定提升机构驱动器111何时使提升臂113和位于提升臂平台118上的重物组件102上升，释放提升臂113和重物组件102或保持提升臂113和重物组件102的位置。
[0011]在一个实施例中，提升机构功率源120 (例如，直流(DC)可充电电池)通过提升机构功率源输出122将电功率提供给提升机构驱动器111。在一个实施例中，外部功率源124(例如，来自电力公司的交流(AC)电功率)可通过外部功率源输出126将电功率直接提供给提升机构驱动器111或通过提升机构功率源120间接提供给提升机构驱动器111。如将阐述的那样，本发明的产生电功率的系统100产生的电功率可用来代替或补充外部功率源124，以将电功率直接提供给提升机构驱动器111或通过提升机构功率源120间接提供给提升机构驱动器111。
[0012]在图2中显示的一个实施例中，提升机构110包括液压泵，作为提升机构驱动器111。液压泵111通过供应线路224和返回线路226连接到液压缸体220上，供应线路224和返回线路226从液压泵111传送液压流体，以驱动液压缸体220，液压缸体220包括缸体筒221和从缸体筒221的远侧(第一)端延伸的活塞杆222。在一个实施例中，缸体筒221的近侧(第二)端可旋转地联接到支承臂轴117上，支承臂轴117附连到用于提升机构110的固定支承臂116上。类似地，活塞杆222的远侧(第一)端可旋转地联接到提升臂轴115上，提升臂轴115附连到安装在提升臂113上的提升臂支架114上。
[0013]当提升机构驱动器(液压泵)111被控制成释放(且允许下降)提升臂113(例如，通过从液压泵111移除电功率)时，液压流体从液压缸体220的缸体筒221移除，从而使活塞杆222缩回到缸体筒221中。活塞杆222的缩回允许提升臂113和重物组件102通过重力而下降。在示出的实施例中，在提升臂下降时，提升臂113和液压缸体220沿逆时针(第一旋转)方向A旋转。相反，当提升机构驱动器(液压泵)111被控制成使提升臂113上升(例如，通过将电功率提供给液压泵111)时，液压流体被泵送到液压缸体220的缸体筒221中，从而使活塞杆222从缸体筒221延伸。活塞杆222的有力的延伸使提升臂113和重物组件102上升。在示出的实施例中，在提升臂上升时，提升臂113和液压缸体220沿顺时针(第二旋转)方向B旋转。将理解，可使用包括提升臂113和液压泵111的那些以外的其它提升机构110，包括绞盘系统，其联接到链上，以使重物组件102上升和下降。
[0014]在一个实施例中，提升机构驱动器控制开关112可从上部(第一)开关107和下部(第二)开关108接收开关输出109，上部(第一)开关107和下部(第二)开关108构造成检测提升臂113和/或重物组件102的位置。例如，如果提升臂113位于升高位置处，如图1中显示，则上部开关107可通过开关输出109将信号发送到提升机构驱动器控制开关112，以使提升机构驱动器111释放提升臂113和允许重物组件102通过重力而下降。类似地，如果提升臂113位于下降位置处，下部开关108可通过开关输出109将信号发送到提升机构驱动器控制开关112，以使提升机构驱动器111使提升臂113上升。将理解，各种开关机构可用来控制提升机构驱动器111的运行，包括定时器机构，定时器机构可允许提升臂113通过重力而下降达一时段，并且然后使提升臂113上升达一时段。
[0015]如图1和2中可看到的那样，一级(第一)传动系160联接到重物组件102上。在一