一種模塊化及模塊化可擴展飛輪的發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及環(huán)保發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化及模塊化可擴展飛輪的發(fā)電裝置。它包括將人力轉(zhuǎn)換成機械能的飛輪動力驅(qū)動組件，飛輪動力驅(qū)動組件驅(qū)動連接有至少一飛輪，飛輪驅(qū)動連接有發(fā)電機；還包括有監(jiān)測顯示裝置，監(jiān)測顯示裝置包括有光線檢測模塊，與光線檢測模塊電連接的微處理模塊，基于光線檢測模塊輸入的飛輪轉(zhuǎn)速信號判斷飛輪運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并向提醒輸出模塊輸出狀態(tài)提醒信號，以及提醒輸出模塊，基于接收的狀態(tài)提醒信號輸出狀態(tài)提醒。本實用新型依靠機械力推動飛輪，飛輪與發(fā)電機相結(jié)合提供可再生電能，產(chǎn)生的電能可用于烹飪，手機充電，平板電腦充電，LED燈充電，以及風扇、燈和其他電器，并且能通過多個裝置并聯(lián)或串聯(lián)成發(fā)電系統(tǒng)。
【專利說明】一種模塊化及模塊化可擴展飛輪的發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及環(huán)保發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化及模塊化可擴展飛輪的發(fā)電 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 飛輪是在旋轉(zhuǎn)運動中用于存儲旋轉(zhuǎn)動能的一種機械裝置。飛輪傾向于抵抗轉(zhuǎn)速的 改變，當動力源對旋轉(zhuǎn)軸作用有一個變動的力矩時(例如往復式發(fā)動機)，或是應用在間歇 性負載時(例如活塞或沖床)，飛輪可以減小轉(zhuǎn)速的波動，使旋轉(zhuǎn)運動更加平順。通常用飛輪 的特性來進行儲存能量并穩(wěn)定輸出能量，如使用風能，太陽能，水能驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電 機發(fā)電?，F(xiàn)有技術(shù)中飛輪一般用于發(fā)電機中，當有電力供應時啟動，儲存能量，當遇到電力 供應出現(xiàn)問題，則還可通過飛輪帶動發(fā)電機工作一段時間，即不間斷電源。
[0003] 現(xiàn)有采用飛輪發(fā)電的技術(shù)一般為工業(yè)使用大型發(fā)電設(shè)備或是采用手動驅(qū)動飛輪 方式的小型發(fā)電裝置，工業(yè)用大型發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜且造價昂貴且難以日常民用，而小型 發(fā)電裝置多采用較小的飛輪，不僅無法提供一般日常民用電壓，而且其實際在達到一定轉(zhuǎn) 速時由于飛輪較小，其并不能持續(xù)驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動進行供電，從而在發(fā)電時需要不停為飛 輪提供動力，使得這種發(fā)電裝置的實際使用效果比較差，亟待一種能夠僅通過人力驅(qū)動發(fā) 電供日常使用的發(fā)電裝置。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型提出了一種模塊化及模塊化可擴展飛輪的發(fā)電裝置，以此來解決現(xiàn)有 技術(shù)中小型飛輪發(fā)電設(shè)備需要，持續(xù)施加動力才能持續(xù)供電，無法供應日常用電，一般飛輪 發(fā)電設(shè)備僅用于應急發(fā)電且發(fā)電規(guī)模固定無法轉(zhuǎn)換的問題。
[0005] 本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝 置，包括將人力轉(zhuǎn)換成機械能的飛輪動力驅(qū)動組件，所述飛輪動力驅(qū)動組件驅(qū)動連接有至 少一飛輪，所述飛輪驅(qū)動連接有發(fā)電機；還包括有監(jiān)測顯示裝置，所述監(jiān)測顯示裝置包括有 光線檢測模塊，設(shè)在飛輪側(cè)邊用于檢測飛輪轉(zhuǎn)速與光線檢測模塊電連接的微處理模塊，基 于光線檢測模塊輸入的飛輪轉(zhuǎn)速信號判斷飛輪運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并向所述微處理模塊上電連接有 的提醒輸出模塊輸出狀態(tài)提醒信號，以及提醒輸出模塊，基于接收的狀態(tài)提醒信號輸出狀 態(tài)提醒。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。
[0006] 進一步，所述提醒輸出模塊包括音頻單元和顯示單元，所述狀態(tài)提醒包括通過音 頻單元播放的人力輸入提醒，還包括通過顯示單元顯示的飛輪剩余能量和剩余發(fā)電時間；
[0007] 進一步，所述發(fā)電機的輸出端還連接有用于將發(fā)電機輸出的電能轉(zhuǎn)換為標準電能 輸出的輸出電路，所述輸出電路包括與發(fā)電機的輸出端相連接的整流器，所述整流器上還 連接有自適應升降調(diào)壓器，所述自適應升降調(diào)壓器還連接有穩(wěn)壓器和/或逆變器，所述自 適應升降調(diào)壓器與穩(wěn)壓器和/或逆變器之間還設(shè)有隔離二極管；
[0008] 進一步，所述輸出電路上還設(shè)有一組以上的基于電池組充電狀態(tài)進行切換充電的 電池組，所述電池組并聯(lián)在自適應升降調(diào)壓器與穩(wěn)壓器和/或逆變器之間；
[0009] 進一步，所述飛輪及發(fā)電機均通過支架固定于底座之上，所述飛輪動力驅(qū)動組件 包括與飛輪配合的傳動帶，所述傳動帶的一端與底座之間連接有彈簧，所述傳動帶的另一 端連接有彈性踏板，所述飛輪與彈性踏板之間設(shè)有配合傳動帶的滑輪，所述滑輪設(shè)置在固 定于底座上的彈性支架上，所述飛輪與彈簧之間也設(shè)有配合傳動帶的滑輪，所述的滑輪設(shè) 置在固定于底座上的固定支架上，所述設(shè)置在固定支架或彈性支架上的滑輪的高度高于飛 輪；
[0010] 進一步，所述飛輪及發(fā)電機均通過支架固定于底座之上，所述飛輪動力驅(qū)動組件 包括通過固定于底座之上的驅(qū)動輪支架固定的驅(qū)動輪，所述飛輪上還連接有與所述飛輪通 過離合機構(gòu)相連接的從動輪，所述從動輪通過支架固定于底座之上，所述飛輪與發(fā)電機之 間通過離合機構(gòu)相連接，所述離合機構(gòu)上設(shè)有控制所述離合機構(gòu)結(jié)合與分離的離合控制 桿，所述驅(qū)動輪驅(qū)動連接從動輪，所述驅(qū)動輪內(nèi)還設(shè)有單向驅(qū)動驅(qū)動輪的單向轉(zhuǎn)動機構(gòu)，所 述驅(qū)動輪的兩側(cè)還分別連接有轉(zhuǎn)動桿；
[0011] 進一步，所述飛輪外部設(shè)有殼體，所述飛輪動力驅(qū)動組件包括設(shè)置于所述飛輪內(nèi) 部的單向驅(qū)動飛輪的自由輪機構(gòu)，所述自由輪機構(gòu)上設(shè)有自由輪轉(zhuǎn)軸，所述自由輪轉(zhuǎn)軸上 與所述殼體之間相接觸處設(shè)有雙滾珠軸承，所述發(fā)電機設(shè)置于殼體的另一側(cè)，所述飛輪驅(qū) 動連接發(fā)電機處還設(shè)有雙滾珠軸承。
[0012] 本實用新型的有益效果是：本實用新型模塊化可擴展發(fā)電裝置可根據(jù)發(fā)電需求進 行組合，當需求小規(guī)模供電，如移動設(shè)備的充電燈，僅通過一個人力發(fā)電設(shè)備即可滿足，當 需求規(guī)模供電時，可通過多個人力發(fā)電進行組合，再通過輸出電路輸出需求功率，可通過設(shè) 置在飛輪兩側(cè)的滑輪配合彈性踏板驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動，并通過設(shè)置的彈性支架在飛輪達到需求 速度時松開踏板時，皮帶或鏈條帶與飛輪分離，飛輪帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動持續(xù)發(fā)電，還可通過轉(zhuǎn) 動轉(zhuǎn)動桿帶動驅(qū)動轉(zhuǎn)動，通過皮帶或鏈條帶帶動從動輪，從動輪通過離合機構(gòu)帶動飛輪轉(zhuǎn) 動，本實用新型通過飛輪與發(fā)電機相結(jié)合提供可再生電能，產(chǎn)生的電能可用于烹飪，手機充 電，平板電腦充電，LED燈充電，以及運行風扇、燈和其他電器，并且能減少電力貧乏地區(qū)對 木柴或煤炭的依賴；在電能輸出端通過設(shè)置的整流器/或穩(wěn)壓器直接輸出交流電或直流電 以適應于不同電器，增強發(fā)電裝置的適用范圍；通過監(jiān)測顯示裝置監(jiān)測飛輪運轉(zhuǎn)速度，并根 據(jù)運轉(zhuǎn)速度顯示飛輪剩余能量以及剩余電量使用時間，進一步增加發(fā)電裝置的易用性，還 可通過多個發(fā)電裝置進行串聯(lián)或并聯(lián)成發(fā)電系統(tǒng)得到需求的應用功率，模塊化的飛輪發(fā)電 機也能與風能發(fā)電和太陽能發(fā)電機通過功率逆變器連接到電網(wǎng)。
[0013] 本實用新型還提供一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝置，包括
[0014] 至少一個飛輪，所述飛輪上驅(qū)動連接有發(fā)電機，
[0015] 每個所述飛輪邊緣均設(shè)有至少一個通過直流電機驅(qū)動飛輪的超級電容驅(qū)動組 件；
[0016] 分別與超級電容驅(qū)動組件相連接的供電控制組件，控制超級電容驅(qū)動組件同步驅(qū) 動飛輪并為超級電容驅(qū)動組件供電。
[0017] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。
[0018] 進一步，所述發(fā)電裝置設(shè)置于底座之上，所述飛輪、發(fā)電機及超級電容驅(qū)動組件均 固定于底座之上；所述超級電容驅(qū)動組件包括與供電控制組件相連接的超級電容，所述超 級電容兩端上并聯(lián)有至少一個通過超級電容放電驅(qū)動的直流電機，所述直流電機上連接有 與飛輪邊緣相接觸并通過與飛輪摩擦驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動的滾輪；所述供電控制組件包括電源和 控制芯片組，所述控制芯片組用于向所有超級電容驅(qū)動組件同步發(fā)出脈沖控制所述兩個以 上的超級電容組件同步運行，所述電源為蓄電池、手動發(fā)電機、發(fā)電機或供電設(shè)備之中的至 少一種；
[0019] 進一步，所述飛輪上還連接有監(jiān)測顯示裝置，所述監(jiān)測顯示裝置包括有設(shè)在飛輪 側(cè)邊用于檢測飛輪轉(zhuǎn)速光線檢測模塊，與光線檢測模塊電連接的微處理模塊，用于基于光 線檢測模塊輸入的飛輪轉(zhuǎn)速信號判斷飛輪運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并向所述微處理模塊上電連接有的提 醒輸出模塊輸出狀態(tài)提醒信號，以及基于接收的狀態(tài)提醒信號輸出狀態(tài)提醒的提醒輸出模 塊，所述提醒輸出模塊包括音頻單元和顯示單元，所述狀態(tài)提醒包括通過音頻單元播放的 人力輸入提醒，還包括通過顯示單元顯示的飛輪剩余能量和剩余發(fā)電時間；
[0020] 進一步，所述發(fā)電機的輸出端還連接有用于將發(fā)電機輸出的電能轉(zhuǎn)換為標準電能 輸出的輸出電路，所述輸出電路包括與發(fā)電機的輸出端相連接的整流器，所述整流器上還 連接有自適應升降調(diào)壓器，所述自適應升降調(diào)壓器還連接有穩(wěn)壓器和/或逆變器，所述自 適應升降調(diào)壓器與穩(wěn)壓器和/或逆變器之間還設(shè)有隔離二極管；所述輸出電路上還設(shè)有一 組以上的基于電池組充電狀態(tài)進行切換充電的電池組，所述電池組并聯(lián)在自適應升降調(diào)壓 器與穩(wěn)壓器和/或逆變器之間。
[0021] 采用上述方案的技術(shù)的有益效果是：本實用新型模塊化發(fā)電裝置可根據(jù)發(fā)電需求 進行組合，當需求小規(guī)模供電，如移動設(shè)備的充電燈，僅通過一個人力發(fā)電設(shè)備即可滿足， 當需求規(guī)模供電時，可通過多個人力發(fā)電進行組合，再通過輸出電路輸出需求功率，本實用 新型通過設(shè)置內(nèi)置電池、手動發(fā)電機，發(fā)電機或供電設(shè)備中的至少一種電源為超級電容驅(qū) 動組件供電，通過超級電容驅(qū)動直流直流電機帶動滾輪運動，滾輪通過摩擦力帶動飛輪轉(zhuǎn) 動，由于超級電容放電的特性，直流電機短時間內(nèi)快速轉(zhuǎn)動帶動飛輪轉(zhuǎn)動，重復此過程使飛 輪轉(zhuǎn)動至發(fā)電需求速度，通過手動發(fā)電機供電時，可無需任何電力的情況下使飛輪發(fā)電裝 置運轉(zhuǎn)，本實用新型通過飛輪與發(fā)電機相結(jié)合提供可再生電能，熱能，產(chǎn)生的電能可用于烹 飪，手機充電，平板電腦充電，LED燈充電，以及運行風扇、燈和其他電器，并且能減少電力貧 乏地區(qū)對木柴或煤炭的依賴；在電能輸出端通過設(shè)置的整流器/或穩(wěn)壓器直接輸出交流電 或直流電以適應于不同電器，增強發(fā)電裝置的適用范圍；通過監(jiān)測顯示裝置監(jiān)測飛輪運轉(zhuǎn) 速度，并根據(jù)運轉(zhuǎn)速度顯示飛輪剩余能量以及剩余電量使用時間，進一步增加發(fā)電裝置的 易用性，還可通過多個發(fā)電裝置進行串聯(lián)或并聯(lián)成發(fā)電系統(tǒng)得到需求的應用功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本實用新型裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0023] 圖2為本實用新型裝置第一實施例結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 圖3為本實用新型裝置第二實施例結(jié)構(gòu)圖；
[0025] 圖4為本實用新型裝置第二實施例中驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖5為本實用新型裝置第二實施例中從動輪與飛輪第一狀態(tài)圖；
[0027] 圖6為本實用新型裝置第二實施例中從動輪與飛輪第二狀態(tài)圖；
[0028] 圖7為本實用新型裝置第三實施例結(jié)構(gòu)圖；
[0029] 圖8為本實用新型裝置第三實施例中自由輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；
[0030] 圖9為本實用新型裝置第四實施例結(jié)構(gòu)圖；
[0031] 圖10為本實用新型裝置第四實施例中超級電容驅(qū)動組件結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖11為本實用新型裝置中監(jiān)測顯示裝置第一狀態(tài)圖；
[0033] 圖12為本實用新型裝置中監(jiān)測顯示裝置第二狀態(tài)圖；
[0034] 圖13為本實用新型裝置中顯示元件狀態(tài)圖；
[0035] 圖14是本實用新型裝置中提醒輸出模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0036] 圖15為本實用新型裝置中輸出電路連接圖；
[0037] 圖16為本實用新型裝置中多路發(fā)電裝置實施例圖。
[0038] 附圖中，各標號所代表的部件如下：
[0039] 1、飛輪動力驅(qū)動組件，101、傳動帶，102、固定支架，103、滑輪，104、彈性支架，105、 彈簧，106、彈性踏板，107、驅(qū)動輪，108、從動輪，109、單向轉(zhuǎn)動機構(gòu)，110、驅(qū)動輪支架，111、 轉(zhuǎn)動桿，112、轉(zhuǎn)動柄，113、自由輪機構(gòu)，114、自由輪轉(zhuǎn)軸，115、手柄，116、雙滾珠軸承，2、飛 輪，201、通孔，202、反射貼，3、發(fā)電機，4、輸出電路，401、整流器，402、自適應升降調(diào)壓器， 403、隔離二極管，404、穩(wěn)壓器，405、逆變器，406、電池組，5、監(jiān)測顯示裝置，51、光線檢測模 塊，5101、光源，5102、探測器，52、微處理模塊，53、提醒輸出模塊，5301顯示元件，5302、音頻 元件，5303、能量剩余顯示框，5304、發(fā)電剩余時間顯示框，6、殼體，7、底座，8、供電控制組 件，801、電源，802、控制芯片組，9、超級電容驅(qū)動組件，901、超級電容，902、直流電機，903、 滾輪。

【具體實施方式】
[0040] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0041] 如圖1所示實用新型飛輪發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)框圖，包括將人力轉(zhuǎn)換成機械能的飛輪動 力驅(qū)動組件1，所述飛輪動力驅(qū)動組件1驅(qū)動連接有至少一飛輪2,所述飛輪2驅(qū)動連接有 發(fā)電機3 ;還包括有監(jiān)測顯示裝置5,所述監(jiān)測顯示裝置5包括有光線檢測模塊51，設(shè)在飛 輪2側(cè)邊用于檢測飛輪2轉(zhuǎn)速，與光線檢測模塊51電連接的微處理模塊52,基于光線檢測 模塊51輸入的飛輪轉(zhuǎn)速信號判斷飛輪2運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并向所述微處理模塊52上電連接有的 提醒輸出模塊53輸出狀態(tài)提醒信號，以及提醒輸出模塊53,基于接收的狀態(tài)提醒信號輸出 狀態(tài)提醒。
[0042] 其中所述微處理模塊52通過對比輸入的飛輪2運轉(zhuǎn)速度與內(nèi)設(shè)于微處理模塊52 內(nèi)正常運轉(zhuǎn)閾值判斷飛輪2運轉(zhuǎn)狀態(tài)，當輸入的飛輪2運轉(zhuǎn)速度高于正常運轉(zhuǎn)閾值時，判斷 飛輪2為足能狀態(tài)；當輸入的飛輪2運轉(zhuǎn)速度低于或在正常運轉(zhuǎn)閾值時，判斷飛輪2為缺能 狀態(tài)，向所述微處理模塊52上電連接有的提醒輸出模塊53輸出狀態(tài)提醒信號；
[0043] 如圖14所示為本實用新型裝置中提醒輸出模塊53結(jié)構(gòu)圖，所述提醒輸出模塊53 包括音頻單元5301和顯示單元5302,所述狀態(tài)提醒包括通過音頻單元5301播放的人力輸 入提醒，還包括通過顯示單元5302顯示的飛輪剩余能量和剩余發(fā)電時間。
[0044] 圖2為本實用新型裝置第一實施例圖，所述飛輪2發(fā)電機3通過支架固定于底座7 上，所述飛輪動力驅(qū)動組件1括與飛輪2配合的傳動帶101，所述傳動帶101的一端與底座 之間連接有彈簧105,所述傳動帶101的另一端連接有彈性踏板106,所述飛輪2與彈性踏 板106之間設(shè)有配合傳動帶101的滑輪103,所述滑輪103設(shè)置在固定于底座7上的彈性支 架104上，所述飛輪2與彈簧105之間也設(shè)有配合傳動帶101的滑輪103,所述的滑輪103 設(shè)置在固定于底座7上的固定支架102上，所述設(shè)置在固定支架102或彈性支架104上的 滑輪103的高度高于飛輪2。
[0045] 圖3至圖4為本實用新型裝置第二實施例結(jié)構(gòu)圖以及裝置中驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)圖，所述 飛輪2及發(fā)電機3均通過支架固定于底座7之上，所述飛輪動力驅(qū)動組件1包括通過固定 于底座7之上的驅(qū)動輪支架110固定的驅(qū)動輪107,所述飛輪2上還連接有與所述飛輪2通 過離合機構(gòu)相連接的從動輪108,所述從動輪108通過支架固定于底座7之上，所述飛輪2 與發(fā)電機3之間通過離合機構(gòu)相連接，所述離合機構(gòu)上設(shè)有控制所述離合機構(gòu)結(jié)合與分離 的離合控制桿，所述驅(qū)動輪107驅(qū)動連接從動輪，所述驅(qū)動輪107內(nèi)還設(shè)有單向驅(qū)動驅(qū)動輪 107的單向轉(zhuǎn)動機構(gòu)109,所述驅(qū)動輪107的兩側(cè)還分別連接有轉(zhuǎn)動桿111 ;
[0046] 圖5及圖6為本實用新型裝置第二實施例中從動輪與飛輪第一狀態(tài)圖和第二狀態(tài) 圖，其中圖5為操縱離合控制桿使從動輪108與飛輪2相連接，以驅(qū)動飛輪2運轉(zhuǎn)，當飛輪 2運轉(zhuǎn)至需求速度時，如圖6所示操作離合控制桿使從動輪108與飛輪2分離，并使飛輪2 與發(fā)電機3相連接，此時飛輪2驅(qū)動發(fā)電機3進行發(fā)電。
[0047] 圖7至圖8所示為本實用新型第三實施例結(jié)構(gòu)圖以及裝置中自由輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖， 所述飛輪2外部設(shè)有殼體6,所述飛輪動力驅(qū)動組件1包括設(shè)置于所述飛輪2內(nèi)部的單向 驅(qū)動飛輪的自由輪機構(gòu)113,所述自由輪機構(gòu)113上設(shè)有自由輪轉(zhuǎn)軸114,所述自由輪轉(zhuǎn)軸 114上與所述殼體6之間相接觸處設(shè)有雙滾珠軸承116,所述發(fā)電機3設(shè)置于殼體6的另一 側(cè)，所述飛輪2驅(qū)動連接發(fā)電機3處還設(shè)有雙滾珠軸承116。
[0048] 圖9至圖10所示為本實用新型第四實施例結(jié)構(gòu)圖及裝置中超級電容驅(qū)動組件結(jié) 構(gòu)圖，至少一個飛輪2，所述飛輪2上驅(qū)動連接有發(fā)電機3，每個所述飛輪2邊緣均設(shè)有至少 一個驅(qū)動飛輪2的超級電容驅(qū)動組件9 ;分別與超級電容驅(qū)動組件9相連接的供電控制組 件8,控制超級電容驅(qū)動組件9同步驅(qū)動飛輪2并為超級電容驅(qū)動組件9供電；
[0049] 所述發(fā)電裝置設(shè)置于底座7之上，所述飛輪2、發(fā)電機3及超級電容驅(qū)動組件9均 固定于底座之上；所述超級電容驅(qū)動組件9包括與供電控制組件8相連接的超級電容901， 所述超級電容901兩端上并聯(lián)有至少一個通過超級電容901放電驅(qū)動的直流電機902,所 述直流電機902上連接有與飛輪2邊緣相接觸并通過與飛輪2摩擦驅(qū)動飛輪2轉(zhuǎn)動的滾輪 903 ;所述供電控制組件8包括電源801和控制芯片組802,所述控制芯片組802用于向所 有超級電容驅(qū)動組件9同步發(fā)出脈沖控制所述兩個以上的超級電容組件9同步運行，所述 電源801為蓄電池、手動發(fā)電機、發(fā)電機或供電設(shè)備之中的至少一種。
[0050] 圖11和圖12為本實用新型裝置中監(jiān)測顯示裝置第一使用狀態(tài)圖和第二使用狀態(tài) 圖，本實用新型中的光線檢測模塊51為對照式或反射式，所述光線檢測模塊包括光源5101 與探測器5102,若所述光線檢測模塊51為對照式，則所述光源5101與探測器5102設(shè)置于 飛輪2的兩側(cè)，且所述飛輪2上設(shè)有一個以上與光源5101及探測器5102對應的通孔201 ; 若所述光線檢測模塊51為反射式，則所述光源5101與探測器5102設(shè)置于飛輪2的一側(cè)， 且所述飛輪2上設(shè)有一個以上與光源5101及探測器5102對應的反射貼202。
[0051] 圖13為本實用新型裝置中顯示裝置狀態(tài)圖，包括顯示元件以及設(shè)置于所述顯示 元件5301之上的能量剩余顯示框5303,用于顯示飛輪剩余能量，和剩余發(fā)電時間顯示框 5304,用于顯示剩余發(fā)電時間。
[0052] 圖15為本實用新型為本實用新型裝置中輸出電路連接圖，所述發(fā)電機3的輸出端 還連接有用于將發(fā)電機3輸出的電能轉(zhuǎn)換為標準電能輸出的輸出電路4,所述輸出電路4包 括與發(fā)電機3的輸出端相連接的整流器401，所述整流器401上還連接有自適應升降調(diào)壓器 402,所述自適應升降調(diào)壓器402還連接有穩(wěn)壓器404和/或逆變器405,所述自適應升降調(diào) 壓器402與穩(wěn)壓器404和/或逆變器405之間還設(shè)有隔離二極管403 ;所述輸出電路4上 還設(shè)有一組以上的基于電池組充電狀態(tài)進行切換充電的電池組406,所述電池組406并聯(lián) 在自適應升降調(diào)壓器402與穩(wěn)壓器404和/或逆變器405之間；其中所述整流器401的輸 入端與發(fā)動機3的輸出端相連接，所述整流器401的輸出端與自適應升降調(diào)壓器402的輸 入端相連接，所述自適應升降調(diào)壓器402的第一輸出端與隔離二極管403的正極相連接，所 述隔離二極管403的負極上與穩(wěn)壓器404和/或逆變器405的第一輸入端相連接，所述自 適應升降調(diào)壓器402的第二輸出端與穩(wěn)壓器404和/或逆變器405的第二輸入端相連接。
[0053] 本實用新型中傳動帶包括皮帶或鏈條帶；本實用新型中正常運轉(zhuǎn)閾值為預設(shè)在微 處理模塊52中的飛輪2轉(zhuǎn)速與所接發(fā)電機3配合時，達到發(fā)電要求的最低值至至少還能持 續(xù)發(fā)電一定時間的轉(zhuǎn)速區(qū)間，如設(shè)置為還能發(fā)電一分鐘以內(nèi)，此時間為預留出當發(fā)現(xiàn)飛輪2 剩余能量較低或飛輪2處于缺能狀態(tài)時，由于人力輸入會有一定的延時，通過設(shè)置此閾值 能保證發(fā)電裝置的持續(xù)正常運轉(zhuǎn)；
[0054] 本實用新型的工作原理為，如圖2所示第一實施例中，在彈性踏板106和彈性支架 104均處于自由狀態(tài)時，由于固定支架102上的滑輪103高于飛輪2,此時皮帶或鏈條帶與 飛輪2處于分離狀態(tài)，當踩下彈性踏板106時，皮帶或鏈條帶與所述飛輪2相結(jié)合，通過皮 帶或鏈條帶的運動驅(qū)動飛輪2轉(zhuǎn)動，當松開彈性踏板106時由于彈性踏板106及彈性支架 104恢復原狀，皮帶或鏈條帶與飛輪2分離，重復踩下及松開彈性踏板106直至飛輪2速度 達到發(fā)電需求時，即可外接負載，當從顯示元件5301上發(fā)現(xiàn)飛輪剩余能量較低或發(fā)電剩余 時間較少時，或聽到音頻元件5302發(fā)出的人力輸入提醒時，可再次重復踩下及松開彈性踏 板106進行發(fā)電。
[0055] 方式二，如圖3至圖6所示，所述轉(zhuǎn)動桿111上還連接有轉(zhuǎn)動柄112,通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 柄112帶動驅(qū)動輪107轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪107通過皮帶或鏈條或齒輪驅(qū)動從動輪108轉(zhuǎn)動，操縱 離合控制桿使從動輪108與飛輪2相連接，由轉(zhuǎn)動的從動輪108驅(qū)動飛輪2運轉(zhuǎn)，當飛輪2 運轉(zhuǎn)至需求速度時，操作離合控制桿使從動輪108與飛輪2分離，并使飛輪2與發(fā)電機3相 連接，此時飛輪2驅(qū)動發(fā)電機3進行發(fā)電，由于所述單向轉(zhuǎn)動機構(gòu)109 (可為相互配合的棘 輪和棘爪)，飛輪2繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當從顯示元件5301上發(fā)現(xiàn)飛輪剩余能量較低或發(fā)電剩余時間 較少時，或聽到音頻元件5302發(fā)出的人力輸入提醒時，可再次轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動柄112進行發(fā)電。
[0056] 方式三，如圖7至圖8所示，轉(zhuǎn)動手柄9,通過與手柄9連接的自由輪機構(gòu)7帶動飛 輪轉(zhuǎn)動，當飛輪2轉(zhuǎn)動至發(fā)電需求速度時，可外接負載，由于設(shè)置于飛輪2內(nèi)的自由輪機構(gòu)7 為單向轉(zhuǎn)動的機構(gòu)，即手柄9停止轉(zhuǎn)動時不會影響飛輪2繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當從顯示元件5301上 發(fā)現(xiàn)飛輪剩余能量較低或發(fā)電剩余時間較少時，或聽到音頻元件5302發(fā)出的人力輸入提 醒時，可再次轉(zhuǎn)動手柄9發(fā)電。
[0057] 方式四，如圖9至圖10所示，通過內(nèi)置、外置的電池或外接電源或手動發(fā)電裝置等 驅(qū)動超級電容驅(qū)動組件9,以圖7中手動發(fā)電裝置為供電裝置為例，轉(zhuǎn)動手柄9,產(chǎn)生電能驅(qū) 動超級電容901，由控制芯片組802發(fā)出脈沖控制超級電容901充放電，超級電容901放電 控制電機移動，使電機上的滾輪與飛輪相接觸，并帶動直流電機902轉(zhuǎn)動，直流電機902帶 動滾輪903轉(zhuǎn)動進而帶動飛輪2轉(zhuǎn)動，當飛輪2轉(zhuǎn)動至發(fā)電需求速度時，可外接負載，當從 顯示元件5301上發(fā)現(xiàn)飛輪剩余能量較低或發(fā)電剩余時間較少時，或聽到音頻元件5302發(fā) 出的人力輸入提醒時，可再次轉(zhuǎn)動手柄9發(fā)電，帶動飛輪發(fā)電裝置繼續(xù)運行。
[0058] 本實用新型上述四種實施例的模塊化或模塊化可擴展發(fā)電裝置均可單獨進行小 規(guī)模供電，如給家電、移動設(shè)備等供電，或是由裝置自由串聯(lián)或并聯(lián)成發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電來供應 需求功率，以如圖16所示的本實用新型裝置中四路發(fā)電裝置的實施方式為例，通過這種并 聯(lián)方式以獲得需求電壓或需求功率；本實用新型發(fā)電裝置還可在串聯(lián)或并聯(lián)方式后通過與 太陽能發(fā)電或其他發(fā)電方式配合，通過逆變器405網(wǎng)接入220V、110V或380V等不同電壓的 電網(wǎng)中。
[0059] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保 護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝置，其特征在于：包括將人力轉(zhuǎn)換成機械能的飛輪動 力驅(qū)動組件，所述飛輪動力驅(qū)動組件驅(qū)動連接有至少一飛輪，所述飛輪驅(qū)動連接有發(fā)電機； 還包括有監(jiān)測顯示裝置，所述監(jiān)測顯示裝置包括有光線檢測模塊，設(shè)在飛輪側(cè)邊用于檢測 飛輪轉(zhuǎn)速，與光線檢測模塊電連接的微處理模塊，基于光線檢測模塊輸入的飛輪轉(zhuǎn)速信號 判斷飛輪運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并向所述微處理模塊上電連接有的提醒輸出模塊輸出狀態(tài)提醒信號， 以及提醒輸出模塊，基于接收的狀態(tài)提醒信號輸出狀態(tài)提醒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝置，其特征在于：所述提醒輸 出模塊包括音頻單元和顯示單元，所述狀態(tài)提醒包括通過音頻單元播放的人力輸入提醒， 還包括通過顯示單元顯示的飛輪剩余能量和剩余發(fā)電時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝置，其特征在于：所述發(fā)電機 的輸出端還連接有用于將發(fā)電機輸出的電能轉(zhuǎn)換為標準電能輸出的輸出電路，所述輸出電 路包括與發(fā)電機的輸出端相連接的整流器，所述整流器上還連接有自適應升降調(diào)壓器，所 述自適應升降調(diào)壓器還連接有穩(wěn)壓器和/或逆變器，所述自適應升降調(diào)壓器與穩(wěn)壓器和/ 或逆變器之間還設(shè)有隔離二極管，所述輸出電路上還設(shè)有一組以上的基于電池組充電狀態(tài) 進行切換充電的電池組，所述電池組并聯(lián)在自適應升降調(diào)壓器與穩(wěn)壓器和/或逆變器之 間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝置，其特征在于： 所述飛輪及發(fā)電機均通過支架固定于底座之上，所述飛輪動力驅(qū)動組件包括與飛輪配合的 傳動帶，所述傳動帶的一端與底座之間連接有彈簧，所述傳動帶的另一端連接有彈性踏板， 所述飛輪與彈性踏板之間設(shè)有配合傳動帶的滑輪，所述滑輪設(shè)置在固定于底座上的彈性支 架上，所述飛輪與彈簧之間也設(shè)有配合傳動帶的滑輪，所述的滑輪設(shè)置在固定于底座上的 固定支架上，所述設(shè)置在固定支架或彈性支架上的滑輪的高度高于飛輪。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝置，其特征在于： 所述飛輪及發(fā)電機均通過支架固定于底座之上，所述飛輪動力驅(qū)動組件包括通過固定于底 座之上的驅(qū)動輪支架固定的驅(qū)動輪，所述飛輪上還連接有與所述飛輪通過離合機構(gòu)相連接 的從動輪，所述從動輪通過支架固定于底座之上，所述飛輪與發(fā)電機之間通過離合機構(gòu)相 連接，所述離合機構(gòu)上設(shè)有控制所述離合機構(gòu)結(jié)合與分離的離合控制桿，所述驅(qū)動輪驅(qū)動 連接從動輪，所述驅(qū)動輪內(nèi)還設(shè)有單向驅(qū)動驅(qū)動輪的單向轉(zhuǎn)動機構(gòu)，所述驅(qū)動輪的兩側(cè)還 分別連接有轉(zhuǎn)動桿。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種模塊化可擴展飛輪發(fā)電裝置，其特征在于： 所述飛輪外部設(shè)有殼體，所述飛輪動力驅(qū)動組件包括設(shè)置于所述飛輪內(nèi)部的單向驅(qū)動飛輪 的自由輪機構(gòu)，所述自由輪機構(gòu)上設(shè)有自由輪轉(zhuǎn)軸，所述自由輪轉(zhuǎn)軸上與所述殼體之間相 接觸處設(shè)有雙滾珠軸承，所述發(fā)電機設(shè)置于殼體的另一側(cè)，所述飛輪驅(qū)動連接發(fā)電機處還 設(shè)有雙滾珠軸承。
7. -種模塊化發(fā)電裝置，其特征在于：包括 至少一個飛輪，所述飛輪上驅(qū)動連接有發(fā)電機，每個所述飛輪邊緣均設(shè)有至少一個通 過直流電機驅(qū)動飛輪的超級電容驅(qū)動組件； 分別與超級電容驅(qū)動組件相連接的供電控制組件，控制超級電容驅(qū)動組件同步驅(qū)動飛 輪并為超級電容驅(qū)動組件供電。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7述的一種模塊化發(fā)電裝置，其特征在于：所述發(fā)電裝置設(shè)置于底座 之上，所述飛輪、發(fā)電機及超級電容驅(qū)動組件均固定于底座之上；所述超級電容驅(qū)動組件包 括與供電控制組件相連接的超級電容，所述超級電容兩端上并聯(lián)有至少一個通過超級電容 放電驅(qū)動的直流電機，所述直流電機上連接有與飛輪邊緣相接觸并通過與飛輪摩擦驅(qū)動飛 輪轉(zhuǎn)動的滾輪，所述供電控制組件包括電源和控制芯片組，所述控制芯片組用于向所有超 級電容驅(qū)動組件同步發(fā)出脈沖控制所述兩個以上的超級電容組件同步運行，所述電源為蓄 電池、手動發(fā)電機、發(fā)電機或供電設(shè)備之中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種模塊化發(fā)電裝置，其特征在于：所述飛輪上還連接 有監(jiān)測顯示裝置，所述監(jiān)測顯示裝置包括有設(shè)在飛輪側(cè)邊用于檢測飛輪轉(zhuǎn)速光線檢測模 塊， 與光線檢測模塊電連接的微處理模塊，基于光線檢測模塊輸入的飛輪轉(zhuǎn)速信號判斷飛 輪運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并向所述微處理模塊上電連接有的提醒輸出模塊輸出狀態(tài)提醒信號，以及 基于接收的狀態(tài)提醒信號輸出狀態(tài)提醒的提醒輸出模塊，所述提醒輸出模塊包括音頻 單元和顯示單元，所述狀態(tài)提醒包括通過音頻單元播放的人力輸入提醒，還包括通過顯示 單元顯示的飛輪剩余能量和剩余發(fā)電時間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種模塊化發(fā)電裝置，其特征在于：所述發(fā)電機的輸出端還 連接有用于將發(fā)電機輸出的電能轉(zhuǎn)換為標準電能輸出的輸出電路，所述輸出電路包括與發(fā) 電機的輸出端相連接的整流器，所述整流器上還連接有自適應升降調(diào)壓器，所述自適應升 降調(diào)壓器還連接有穩(wěn)壓器和/或逆變器，所述自適應升降調(diào)壓器與穩(wěn)壓器和/或逆變器之 間還設(shè)有隔離二極管；所述輸出電路上還設(shè)有一組以上的基于電池組充電狀態(tài)進行切換充 電的電池組，所述電池組并聯(lián)在自適應升降調(diào)壓器與穩(wěn)壓器和/或逆變器之間。
【文檔編號】H02K7/10GK203871979SQ201420239488
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】唐伯虎, 侯小閣 申請人:唐伯虎, 侯小閣