專利名稱:一種自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其包括控制器和發(fā)電機，控制器設(shè)置在發(fā)電機的上端；控制器包括定時微控制器，其輸出端口與電磁閥驅(qū)動器連接，其驅(qū)動電磁閥的開關(guān)；所述的發(fā)電機，其包括發(fā)電組件，還包括底蓋、上蓋、導水蓋和電磁閥，其中，所述的發(fā)電組件設(shè)置在上蓋內(nèi)部，所述的底蓋的兩側(cè)分別設(shè)置有進水口和出水口，在進水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置葉輪腔，在出水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置出水腔以及電磁閥座。本實用新型將控制器與發(fā)電機結(jié)合在一起，通過控制器對電機進行控制，并且，控制器以及電磁閥消耗電能基本來源于電機自身產(chǎn)生的電能，大大節(jié)約了電能，同時具有環(huán)保功效，實現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。
【專利說明】一種自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水流發(fā)電機領(lǐng)域，尤其涉及一種具有發(fā)電機的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]水流發(fā)電機是一種節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品?，F(xiàn)如今感應潔具、智能衛(wèi)浴、智能灌溉、智能IC水表等各個領(lǐng)域，它們所用的電源都為220V交流電或用干電池，這些電源有著布線不方便或污染等等各方面的問題，隨著時代的發(fā)展，這些領(lǐng)域新的節(jié)能環(huán)保的電源來源，水流發(fā)電機就可以解決這些問題，實現(xiàn)水流不止、永不斷電，體現(xiàn)其巨大的市場價值。
[0003]現(xiàn)有的智能灌溉行業(yè)里都是布線，用220V交流電作為電源來使用，灌溉面積大，布線需要花費大量的人力物力，還需另外人員長期看護，提高了成本；另外還有漏電、觸電等安全隱患。
[0004]中國專利《微型水力發(fā)發(fā)電裝置》公開了一種微型水力發(fā)電裝置，包括有外殼、水輪機、發(fā)電機、電子電路與釋壓閥，外殼包含有管道殼體與機電殼體，水輪機、發(fā)電機與電子電路設(shè)置在機電殼體內(nèi)，管道殼體內(nèi)部形成有供水流通的流入口與流出口，在流入口與流出口之間形成有收納釋壓閥用的閥室與釋放過量壓力用的旁路，閥室外側(cè)靠近流入口處形成有進水通道，閥室內(nèi)側(cè)下方靠近流出口處形成有排水通道，水從進水通道流進機電殼體推動水輪機帶動發(fā)電機產(chǎn)生交流電，并經(jīng)電子電路整流穩(wěn)壓輸出后，從排水通道排入流出
□ O
[0005]但在上述及相關(guān)的專利技術(shù)中，開關(guān)部分用電的需要大量布線，花費巨大；開關(guān)部分用電存在漏電、觸電等安全隱患；使用后廢舊電池帶來的環(huán)境污染；手動開關(guān)的需要每天開關(guān)，十分不方便，效率低下。
[0006]鑒于上述缺陷，本實用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研宄和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于提供一種自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其包括控制器和發(fā)電機，控制器設(shè)置在發(fā)電機的上端；控制器包括定時微控制器，其輸出端口與電磁閥驅(qū)動器連接；水流發(fā)電機連接電源充電模塊，電源充電模塊與儲電器連接；
[0009]所述的發(fā)電機，其包括發(fā)電組件，還包括底蓋、上蓋、導水蓋和電磁閥，其中，所述的發(fā)電組件設(shè)置在上蓋內(nèi)部，所述的底蓋的兩側(cè)分別設(shè)置有進水口和出水口，在進水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置葉輪腔，在出水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置出水腔以及電磁閥座；
[0010]所述的導水蓋安裝在底蓋的上端，其上設(shè)置導水槽；所述的電磁閥設(shè)置在電磁閥座上；所述的發(fā)電組件與儲電器連接，儲電器與電磁閥連接。
[0011]進一步地，所述的定時微控制器，其包含微功耗單片機，晶體振蕩電路，電源穩(wěn)壓濾波電路，液晶驅(qū)動芯片，電磁閥驅(qū)動芯片，按鍵輸入接口 ；
[0012]所述的微功耗單片機與晶體振蕩電路、電源穩(wěn)壓濾波電路、液晶驅(qū)動電路、電磁閥驅(qū)動芯片連接。
[0013]進一步地，所述的導水槽設(shè)置在導水蓋的下部，其包括設(shè)置在導水蓋下部的葉輪上腔中的聚水槽，設(shè)置在葉輪上腔的側(cè)部的過渡槽和與過渡槽連接的排水槽，其中，聚水槽、過渡槽和排水槽在導水蓋下部的高度依次升高，排水槽位于出水腔上側(cè)。
[0014]進一步地，所述的聚水槽為弧形槽，其開設(shè)在葉輪上腔的底部邊緣，并且，所述的弧形槽與過渡槽在軸向方向上的投影有重合部分。
[0015]進一步地，在所述的導水蓋底部的葉輪上腔的底部設(shè)置一貫通孔，葉輪軸穿過所述的貫通孔，與傳動件連接。
[0016]進一步地，所述的傳動件包括第一齒輪和設(shè)置在發(fā)電組件下端的第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪相互嚙合，葉輪轉(zhuǎn)動帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動，第二齒輪帶動發(fā)電組件中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
[0017]進一步地，所述的電磁閥與一控制器連接，所述的控制器為控制電路板。
[0018]進一步地，在所述的導水蓋上還設(shè)置上下貫通的電磁閥孔，安裝后，電磁閥孔與底蓋上的出水腔相對應，電磁閥穿過電磁閥孔。
[0019]進一步地，在所述的上蓋上設(shè)置電磁閥支撐體，其包括支撐孔，在支撐孔的圓周處設(shè)置固定凹槽，在固定凹槽上設(shè)置一周固定孔；
[0020]在所述的電磁閥上設(shè)置凸緣，所述的凸緣與所述的固定凹槽通過螺釘固定。
[0021]進一步地，在所述的上蓋上還設(shè)置有發(fā)電組件容置腔，容置腔的上端為開口，其與發(fā)電組件蓋板連接。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比較本實用新型的有益效果在于:本實用新型具有發(fā)電機的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，將控制器與發(fā)電機結(jié)合在一起，通過控制器對電機進行控制，并且，控制器以及電磁閥消耗電能基本來源于電機自身產(chǎn)生的電能，大大節(jié)約了電能，同時具有環(huán)保功效，實現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。
[0023]在電機內(nèi)部設(shè)置導水部件，方便電磁閥在水流通道上進行控制，提供了控制的精度以及控制的簡便性。
[0024]為了增加發(fā)電機的產(chǎn)能，在葉輪組件上設(shè)置傳動件，使得磁鐵組件獲得倍數(shù)于葉輪組件的轉(zhuǎn)動速度。

【附圖說明】

[0025]圖1a為本實用新型的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖1b為本實用新型的水流發(fā)電機的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖1c為本實用新型的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)的功能框圖；
[0028]圖1d為本實用新型的控制器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖1e為本實用新型的儲電器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖1f為本實用新型的保護蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實用新型水流發(fā)電機的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本實用新型的底蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本實用新型的導水蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本實用新型的葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為本實用新型的上蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7為本實用新型的發(fā)電組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為本實用新型的電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0038]以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
[0039]請參閱圖1所示，其為本實用新型的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其包括控制器91和發(fā)電機92，控制器91設(shè)置在發(fā)電機92的上端。所述的發(fā)電機92在水流的驅(qū)動下產(chǎn)生電能，并存儲在儲電器中，在本實用新型中，儲電器設(shè)置在控制器91中。為了保證控制器的使用安全性，在所述的控制器91上還設(shè)置保護蓋，用以保護控制器中的液晶顯示模塊；請結(jié)合圖1d-1f所示。
[0040]請參閱圖1c所示，其本實用新型的智能灌溉定時系統(tǒng)的功能框圖，在本實用新型中的控制器包括定時微控制器，其輸出端口與電磁閥驅(qū)動器連接，其驅(qū)動電磁閥的開關(guān)，即控制灌溉水龍頭的打開與關(guān)閉，當電磁閥打開時，水流發(fā)電機開始工作，水流發(fā)電機產(chǎn)生電能；水流發(fā)電機連接電源充電模塊，通過電源充電模塊，把水流發(fā)電機發(fā)出的電量儲存在儲電器中，在本實施例中，其為鋰電池。鋰電池充電模塊，提供整個灌溉系統(tǒng)的電源，來保證定時微控制器的正常工作。
[0041]按鍵輸入模塊連接定時微控制器，通過按鍵輸入模塊，可以設(shè)定噴灌時間，噴灌頻率，當前時間等。液晶顯示模塊連接定時微控制器，把設(shè)定好的噴灌時間，噴灌頻率，當前時間，都顯示在上面。
[0042]本實施例中，定時微控制器，包含微功耗單片機，晶體振蕩電路，電源穩(wěn)壓濾波電路，液晶驅(qū)動芯片，電磁閥驅(qū)動芯片，按鍵輸入接口。
[0043]所述的微功耗單片機與晶體振蕩電路、電源穩(wěn)壓濾波電路、液晶驅(qū)動電路、電磁閥驅(qū)動芯片連接。所述的微功耗單片機對接收的數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)出控制指令；晶體振蕩電路，其為單片機的時鐘來源；電源穩(wěn)壓濾波電路，為單片機提供穩(wěn)定的電源，保證其正常工作；液晶驅(qū)動芯片連接在單片機的總線上面，另外一端連接液晶屏，單片機通過特定的指令來控制液晶驅(qū)動芯片，從而控制液晶屏的顯示。電磁閥驅(qū)動芯片的信號線連接單片機，驅(qū)動線連接脈沖電磁閥，電磁閥驅(qū)動芯片，內(nèi)部集成了 H橋電路，驅(qū)動電流可達800MA，且靜態(tài)待機功耗低(< 5UA) ο
[0044]按鍵輸入模塊，選用了獨立按鍵檢測模式，按鍵的一端通過1K的上拉電阻直接連接在單片機引腳上，另外連接電源的負極。
[0045]請參閱圖2所示，其分別為本實用新型的水流發(fā)電機的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；本實用新型的水流發(fā)電機包括發(fā)電組件7、底蓋1、葉輪3、傳動件4、導水蓋2、上蓋5、電磁閥6以及發(fā)電組件蓋板8。
[0046]其中，所述的發(fā)電組件7設(shè)置在上蓋5內(nèi)部，所述的底蓋I的兩側(cè)分別設(shè)置有進水口 11和出水口 17，在進水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置葉輪腔13，在出水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置出水腔15以及電磁閥座16 ；
[0047]所述的導水蓋2安裝在底蓋I的上端，其上設(shè)置導水槽，水流經(jīng)葉輪腔13經(jīng)導水槽流入出水腔15及電磁閥座16中流出；
[0048]所述的電磁閥6設(shè)置在電磁閥座16上，其上下運動控制流經(jīng)電磁閥座16的水流的流動。
[0049]請結(jié)合圖3所示，在所述的葉輪腔13的進水口側(cè)設(shè)置有一凹口 18，水流從該凹口18進入葉輪腔13中；在葉輪腔13與出水腔15之間設(shè)置一弧形隔壁，該戶型隔壁將兩個腔隔開，方便形成水流。
[0050]所述的電磁閥座16于所述的出水腔15其上端開口，下側(cè)設(shè)置與出水口貫通的出水孔；在本實施例中，當水流進入出水腔中時，從上側(cè)進入電磁閥座16中，若此時，電磁閥與電磁閥座脫離，則從電磁閥座底部流向出水口 17。
[0051]在葉輪腔14的底部設(shè)置有葉輪軸安裝孔14，用以安裝葉輪。在本實施例中，進水口和出水口在同一直線上，保證具有較高的流速，產(chǎn)生電能。在進水口 11的一側(cè)的底蓋中設(shè)置聚水腔12，水流流入聚水腔12中，從凹口 18中流入葉輪腔13中沖擊葉輪，進而發(fā)電。
[0052]在本實施例中，底蓋I的邊緣四周設(shè)置連接孔18，用以與上蓋5連接。
[0053]本實用新型中的底蓋將進水與出水部分分割開來，便于在進水端或出水端對水流進行控制，本實用新型采取在出水端對水流進行控制的方式。
[0054]請結(jié)合圖4所示，所述的導水槽設(shè)置在導水蓋2下部，其包括設(shè)置在導水蓋2下部的葉輪上腔21中的聚水槽23，設(shè)置在葉輪上腔21的側(cè)部的過渡槽26和與過渡槽26連接的排水槽24，其中，聚水槽23、過渡槽26和排水槽24在導水蓋下部的高度依次升高，排水槽24位于出水腔15上側(cè)，水流先后經(jīng)過聚水槽23、過渡槽26和排水槽24，進入出水腔15中。
[0055]在本實施例中，所述的聚水槽23為弧形槽，其開設(shè)在葉輪上腔21的底部邊緣，并且，所述的弧形槽與過渡槽26在軸向方向上的投影有重合部分。這樣水流經(jīng)過弧形槽后可有效的進入過渡槽中，并且，聚水槽23的弧形槽僅為葉輪上腔21的一端，避免水流再次流經(jīng)葉輪，造成干涉。
[0056]在本實施例中，過渡槽也為一弧形槽，在安裝完成后，其位于葉輪腔與出水腔之間的隔壁的上側(cè)。水流依次經(jīng)過上述各槽，保證水流能夠順利流出。
[0057]在所述的導水蓋底部的葉輪上腔21的底部設(shè)置一貫通孔22，葉輪軸32穿過所述的貫通孔21，與傳動件4連接。所述的傳動件4包括第一齒輪41和設(shè)置在發(fā)電組件下端的第二齒輪71，第一齒輪41和第二齒輪71相互嚙合，葉輪31轉(zhuǎn)動帶動第一齒輪41轉(zhuǎn)動，第二齒輪71帶動發(fā)電組件中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。本實用新型的水流發(fā)電機因為傳動件的存在，可以使得磁鐵組件獲得數(shù)倍原來的轉(zhuǎn)數(shù)，提高產(chǎn)電能力。
[0058]同時，在葉輪軸上還設(shè)置一阻擋件34，在本實施例中，其為一圓環(huán)段，在安裝后，圓環(huán)段的端部抵靠在導水蓋2的上部。
[0059]在所述的導水蓋上還設(shè)置上下貫通的電磁閥孔25，安裝后，電磁閥孔25與底蓋上I的出水腔15相對應，電磁閥穿過電磁閥孔25。
[0060]請結(jié)合圖6所示，在所述的上蓋5上設(shè)置電磁閥支撐體51，其包括支撐孔58，在支撐孔58的圓周處設(shè)置固定凹槽52，在固定凹槽52上設(shè)置一周固定孔53 ;在所述的電磁閥上設(shè)置凸緣63，所述的凸緣63與所述的固定凹槽52通過螺釘固定。
[0061]在上蓋5上還設(shè)置有發(fā)電組件容置腔55，容置腔55的上端為開口 54，其與所述的發(fā)電組件蓋板8連接，用以對發(fā)電組件進行密封；在上蓋的邊緣57設(shè)置螺紋孔56，用以與底蓋I連接。
[0062]在所述的電磁閥上設(shè)置有導線61以及電磁閥殼體62，所述的電磁閥與一控制器連接，所述的控制器為控制電路板，其控制電磁閥按照預設(shè)的指令動作，控制電磁閥上下運動。
[0063]并且，在電磁閥下部設(shè)置安裝孔，其與所述的電磁閥座16結(jié)合，能夠完好的密封電磁閥座16上端開口 ；或者，所述的電磁閥下部為平面結(jié)構(gòu)，能夠完好的覆蓋電磁閥座16的開口，實現(xiàn)水流出水的阻斷。
[0064]請結(jié)合圖7所示，在本實用新型中，發(fā)電組件融合了骨架75，以及其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子線圈、導線72，其能夠完成發(fā)電功能。在骨架結(jié)構(gòu)的上端74設(shè)置上連接孔73，在下邊緣76設(shè)置下連接孔，分別與發(fā)電組件蓋板8以及上蓋連接。發(fā)電機產(chǎn)生的電能經(jīng)過導線引出，儲存在儲電器中，并且，儲電器與電磁閥相連接，在電磁閥需要動作時，提供電磁閥開關(guān)所需的電量。
[0065]在本實施例中，儲電器可與電磁閥結(jié)合為一體，既能夠節(jié)省空間，又可以提供電能，實現(xiàn)自我供電的功能。
[0066]本實用新型中的水流發(fā)電機采用的是PPO材料，具有剛性大、耐熱性高、難燃、強度較高電性能優(yōu)良、耐磨、無毒、耐污染等優(yōu)點，在任何環(huán)境中，電機都可以正常工作。
[0067]本實用新型智能灌溉定時系統(tǒng)的基本工作過程為:水流經(jīng)進水口進入電機的葉輪腔，沖擊葉輪轉(zhuǎn)動，一方面，水流經(jīng)導水蓋流經(jīng)出水腔以及電磁閥座從出水口流出;另一方面，葉輪轉(zhuǎn)動，通過傳動件使得磁鐵組件獲得倍數(shù)于葉輪組件的轉(zhuǎn)動速度，線圈不斷切割磁鐵產(chǎn)生的磁感線產(chǎn)生交流電，通過導線引出；電能儲存在儲電器中，當電磁閥需要開關(guān)時，提供電磁閥開關(guān)所需的電量。
[0068]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，對實用新型而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在實用新型權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，其包括控制器和發(fā)電機，控制器設(shè)置在發(fā)電機的上端；控制器包括定時微控制器，其輸出端口與電磁閥驅(qū)動器連接；水流發(fā)電機連接電源充電模塊，電源充電模塊與儲電器連接； 所述的發(fā)電機，其包括發(fā)電組件，還包括底蓋、上蓋、導水蓋和電磁閥，其中，所述的發(fā)電組件設(shè)置在上蓋內(nèi)部，所述的底蓋的兩側(cè)分別設(shè)置有進水口和出水口，在進水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置葉輪腔，在出水口側(cè)的底蓋內(nèi)部設(shè)置出水腔以及電磁閥座； 所述的導水蓋安裝在底蓋的上端，其上設(shè)置導水槽；所述的電磁閥設(shè)置在電磁閥座上；所述的發(fā)電組件與儲電器連接，儲電器與電磁閥連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，所述的定時微控制器，其包含微功耗單片機，晶體振蕩電路，電源穩(wěn)壓濾波電路，液晶驅(qū)動芯片，電磁閥驅(qū)動芯片，按鍵輸入接口 ； 所述的微功耗單片機與晶體振蕩電路、電源穩(wěn)壓濾波電路、液晶驅(qū)動電路、電磁閥驅(qū)動芯片連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，所述的導水槽設(shè)置在導水蓋的下部，其包括設(shè)置在導水蓋下部的葉輪上腔中的聚水槽，設(shè)置在葉輪上腔的側(cè)部的過渡槽和與過渡槽連接的排水槽，其中，聚水槽、過渡槽和排水槽在導水蓋下部的高度依次升高，排水槽位于出水腔上側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，所述的聚水槽為弧形槽，其開設(shè)在葉輪上腔的底部邊緣，并且，所述的弧形槽與過渡槽在軸向方向上的投影有重合部分。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，在所述的導水蓋底部的葉輪上腔的底部設(shè)置一貫通孔，葉輪軸穿過所述的貫通孔，與傳動件連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳動件包括第一齒輪和設(shè)置在發(fā)電組件下端的第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪相互嚙合，葉輪轉(zhuǎn)動帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動，第二齒輪帶動發(fā)電組件中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，所述的電磁閥與一控制器連接，所述的控制器為控制電路板。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，在所述的導水蓋上還設(shè)置上下貫通的電磁閥孔，安裝后，電磁閥孔與底蓋上的出水腔相對應，電磁閥穿過電磁閥孔。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，在所述的上蓋上設(shè)置電磁閥支撐體，其包括支撐孔，在支撐孔的圓周處設(shè)置固定凹槽，在固定凹槽上設(shè)置一周固定孔； 在所述的電磁閥上設(shè)置凸緣，所述的凸緣與所述的固定凹槽通過螺釘固定。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自發(fā)電智能灌溉定時系統(tǒng)，其特征在于，在所述的上蓋上還設(shè)置有發(fā)電組件容置腔，容置腔的上端為開口，其與發(fā)電組件蓋板連接。
【文檔編號】F03B13-00GK204291938SQ201420626651
【發(fā)明者】宗金三, 陳躍鋼, 王中陽 [申請人]大禹節(jié)水（天津）有限公司