本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種浮力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)發(fā)電的形式有多種，包括火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及核電站發(fā)電等，火力發(fā)電主要依靠燃燒產(chǎn)生的熱能發(fā)電，發(fā)電的同時(shí)消耗了大量的燃料資源，也產(chǎn)生了一系列環(huán)境污染問題；與此同時(shí)，核電站發(fā)電主要依靠核原子裂變或巨變產(chǎn)生的能量來發(fā)電，如果核電站發(fā)生泄漏，會(huì)造成嚴(yán)重的核污染，威脅人的生命安全；風(fēng)力發(fā)電對(duì)環(huán)境的依賴性較強(qiáng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種浮力發(fā)電系統(tǒng)。

為此，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種浮力發(fā)電系統(tǒng)包括水箱、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)和外接電源；其中，

鼓風(fēng)系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)管道和風(fēng)箱；鼓風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)管道連接到設(shè)置在水箱底部的風(fēng)箱；

機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在水箱內(nèi)部且設(shè)置在風(fēng)箱的正上方，用來以轉(zhuǎn)速的形式傳送水產(chǎn)生的動(dòng)能；

變速系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)軸與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)相連，用來將機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整并傳遞給發(fā)電機(jī)；

控制系統(tǒng)包括控制柜、控制器、信號(hào)采集系統(tǒng)、第一接觸器和第二接觸器；控制器、第一接觸器、第二接觸器均設(shè)置在控制柜中；外接電源通過第一接觸器連接到鼓風(fēng)機(jī)；發(fā)電機(jī)通過第二接觸器連接到鼓風(fēng)機(jī)；控制器通過控制第一接觸器和第二接觸器的閉合和斷開來選擇鼓風(fēng)機(jī)的供電方式，控制器通過信號(hào)采集系統(tǒng)的信息控制鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，所述的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)包括兩組相對(duì)設(shè)置的齒輪齒條傳動(dòng)單元和多個(gè)均勻設(shè)置在兩組齒輪齒條傳動(dòng)單元上的棱柱形浮漂，風(fēng)箱設(shè)置在兩組齒輪齒條傳動(dòng)單元上任一側(cè)棱柱形浮漂的正下方。

優(yōu)選地，所述的風(fēng)箱的寬度與棱柱形浮漂側(cè)面的寬度相等，且風(fēng)箱的上表面形成多個(gè)小孔。

優(yōu)選地，所述的每組齒輪齒條傳動(dòng)單元包括兩個(gè)齒輪及連接兩個(gè)齒輪的鏈條；兩組齒輪齒條傳動(dòng)單元相對(duì)設(shè)置在水箱內(nèi)，且等高的兩個(gè)齒輪均通過自身軸承與轉(zhuǎn)軸配合的方式連接在同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在支座上；棱柱形浮漂的兩端分別固定在等高的兩組平行設(shè)置的齒輪齒條傳動(dòng)單元的鏈條上。

優(yōu)選地，所述的棱柱形浮漂的形狀為三棱柱。

優(yōu)選地，所述的變速系統(tǒng)包括支撐架和自上而下設(shè)置在支撐架上的多組變速單元。

優(yōu)選地，所述的變速單元為鏈條傳動(dòng)單元或皮帶傳送單元。

優(yōu)選地，所述的鼓風(fēng)管道的最高點(diǎn)大于水箱中液面的高度。

優(yōu)選地，所述的鼓風(fēng)管道呈倒u字形。

優(yōu)選地，所述的水箱為密封水箱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該浮力發(fā)電系統(tǒng)為閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)處于穩(wěn)定發(fā)電狀態(tài)，保證了供電的持續(xù)性和穩(wěn)定性，除此之外，該浮力發(fā)電系統(tǒng)僅在啟動(dòng)時(shí)利用外接電源供電，當(dāng)該浮力發(fā)電系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)供電的自給自足，剩余的電能可以儲(chǔ)存起來或以并網(wǎng)的形式發(fā)送出去為其他用電設(shè)備供電；與此同時(shí)，該浮力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作，且發(fā)電方式節(jié)能環(huán)保，與當(dāng)前國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能環(huán)保原則相呼應(yīng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的浮力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為供電控制原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但下述實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任何限制。

如圖1-2所示，圖1為拆卸掉水箱一個(gè)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖，該浮力發(fā)電系統(tǒng)包括水箱、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)和外接電源；其中，

鼓風(fēng)系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)1、鼓風(fēng)管道2和風(fēng)箱3；鼓風(fēng)機(jī)1通過鼓風(fēng)管道2連接到設(shè)置在水箱底部的風(fēng)箱3；在鼓風(fēng)管道2與鼓風(fēng)機(jī)1和風(fēng)箱3的連接處均進(jìn)行密封，防止在鼓風(fēng)過程中因漏風(fēng)導(dǎo)致鼓風(fēng)效率低下；鼓風(fēng)管道2可設(shè)計(jì)為倒u字形，且鼓風(fēng)管道2的最高點(diǎn)大于水箱中液面的高度，防止水箱中的液體回流到鼓風(fēng)機(jī)1中而導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)1損壞。

機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在水箱內(nèi)部且設(shè)置在風(fēng)箱3的正上方，用來以轉(zhuǎn)速的形式傳送水產(chǎn)生的動(dòng)能；機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)通過設(shè)置在水箱上的支座固定在水箱內(nèi)部，包括兩組相對(duì)設(shè)置的齒輪齒條傳動(dòng)單元和多個(gè)均勻設(shè)置在兩組齒輪齒條傳動(dòng)單元上的棱柱形浮漂6，風(fēng)箱3可以設(shè)置在兩組齒輪齒條傳動(dòng)單元上任一側(cè)棱柱形浮漂6的正下方，每組齒輪齒條傳動(dòng)單元包括兩個(gè)齒輪7及連接兩個(gè)齒輪7的鏈條8；兩組齒輪齒條傳動(dòng)單元相對(duì)設(shè)置在水箱內(nèi)，且等高的兩個(gè)齒輪7均通過自身軸承與轉(zhuǎn)軸配合的方式連接在同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在支座上；棱柱形浮漂6的兩端分別固定在等高的兩組平行設(shè)置的齒輪齒條傳動(dòng)單元的鏈條8上；棱柱形浮漂6的形狀可設(shè)計(jì)為三棱柱，有利于降低棱柱形浮漂6在運(yùn)動(dòng)過程中的阻力，風(fēng)箱3的寬度可設(shè)計(jì)與棱柱形浮漂6側(cè)面的寬度相等，在風(fēng)箱3的上表面形成多個(gè)小孔，鼓風(fēng)機(jī)1產(chǎn)生的風(fēng)通過風(fēng)箱3表面的小孔進(jìn)入水箱中，從而使水箱中的水向上流動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，并通過輸出軸輸出轉(zhuǎn)速。

變速系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)軸與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)相連，用來將機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整并傳遞給發(fā)電機(jī)；變速系統(tǒng)包括支撐架9和自上而下設(shè)置在支撐架9上的多組變速單元，變速單元的數(shù)量根據(jù)變速單元的大小和水箱確定，所述的變速單元可設(shè)計(jì)為鏈條傳動(dòng)單元或皮帶傳送單元。

控制系統(tǒng)包括控制柜、控制器、信號(hào)采集系統(tǒng)、第一接觸器和第二接觸器；控制器、第一接觸器、第二接觸器均設(shè)置在控制柜中；外接電源通過第一接觸器連接到鼓風(fēng)機(jī)1；發(fā)電機(jī)通過第二接觸器連接到鼓風(fēng)機(jī)1；控制器通過控制第一接觸器和第二接觸器的閉合和斷開來選擇鼓風(fēng)機(jī)1的供電方式，控制器通過信號(hào)采集系統(tǒng)的信息控制鼓風(fēng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速。

水箱為可設(shè)計(jì)為開口水箱或密封水箱，水箱設(shè)計(jì)為密封水箱防止空氣中的雜物落入水箱中，保證水箱內(nèi)部清潔以及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的性能。

實(shí)施例一：當(dāng)浮力發(fā)電系統(tǒng)中的信號(hào)采集系統(tǒng)采集到發(fā)電機(jī)的發(fā)電量不足以支撐鼓風(fēng)機(jī)1正常工作時(shí)，控制器控制第一接觸器閉合且同時(shí)第二接觸器斷開，此時(shí)，外接電源為鼓風(fēng)機(jī)1提供電能，鼓風(fēng)機(jī)1開始工作并將壓縮的空氣通過鼓風(fēng)管道2進(jìn)入風(fēng)箱3中，并通過風(fēng)箱3上表面的小孔進(jìn)入水箱中，驅(qū)動(dòng)水箱中的水向上流動(dòng)，水在流動(dòng)過程中對(duì)棱柱形浮漂6產(chǎn)生向上的浮力，棱柱形浮漂6開始向上運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)帶動(dòng)與之連接的兩個(gè)齒條8運(yùn)動(dòng)，齒條8帶動(dòng)齒輪7開始轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪7產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)通過變速系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

實(shí)施例二：當(dāng)信號(hào)采集系統(tǒng)采集到發(fā)電機(jī)的發(fā)電量恰好可以支撐鼓風(fēng)機(jī)1正常工作，控制器控制第一接觸器斷開且同時(shí)第二接觸器閉合，此時(shí)，發(fā)電機(jī)開始為鼓風(fēng)機(jī)1提供電能，鼓風(fēng)機(jī)1開始工作并將壓縮的空氣通過鼓風(fēng)管道2進(jìn)入風(fēng)箱3中，并通過風(fēng)箱3上表面的小孔進(jìn)入水箱中，驅(qū)動(dòng)水箱中的水向上流動(dòng)，水在流動(dòng)過程中對(duì)棱柱形浮漂6產(chǎn)生向上的浮力，棱柱形浮漂6開始向上運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)帶動(dòng)與之連接的兩個(gè)齒條8運(yùn)動(dòng)，齒條8帶動(dòng)齒輪7開始轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪7產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)通過變速系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

實(shí)施例三：當(dāng)信號(hào)采集系統(tǒng)采集到發(fā)電機(jī)的發(fā)電量在支撐鼓風(fēng)機(jī)1正常工作的同時(shí)還有剩余，控制器控制第一接觸器斷開且同時(shí)第二接觸器閉合，此時(shí)，發(fā)電機(jī)開始為鼓風(fēng)機(jī)1提供電能，鼓風(fēng)機(jī)1開始工作并將壓縮的空氣通過鼓風(fēng)管道2進(jìn)入風(fēng)箱3中，并通過風(fēng)箱3上表面的小孔進(jìn)入水箱中，驅(qū)動(dòng)水箱中的水向上流動(dòng)，水在流動(dòng)過程中對(duì)棱柱形浮漂6產(chǎn)生向上的浮力，棱柱形浮漂6開始向上運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)帶動(dòng)與之連接的兩個(gè)齒條8運(yùn)動(dòng)，齒條8帶動(dòng)齒輪7開始轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪7產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)通過變速系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)不斷進(jìn)行發(fā)電；發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)實(shí)時(shí)反饋給控制器，控制器通過調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量，整個(gè)系統(tǒng)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)處于穩(wěn)定發(fā)電狀態(tài)；由于發(fā)電機(jī)功率較大，其產(chǎn)生的電能除供鼓風(fēng)機(jī)1使用之外，還有部分余量，此部分余量可以存儲(chǔ)起來或并網(wǎng)輸送出去。