專利名稱：位移發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是為一種位移發(fā)電裝置，尤指一種通過載具移動(dòng)的過程中，其相對(duì)速度下與空氣所產(chǎn)生對(duì)流的風(fēng)束，而使驅(qū)動(dòng)一風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，以有效供給載具其用電需求的同時(shí)，達(dá)到不污染環(huán)境及節(jié)約現(xiàn)有能源消耗的目的。
背景技術(shù)：
按，現(xiàn)今一般車輛的主要供電來源，其不外乎皆通過該車輛的引擎于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以驅(qū)動(dòng)所設(shè)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，以供作為該車輛上原設(shè)有的電池進(jìn)行充電，使其由該電池的電力，供給作為該車輛上的引擎激活、儀表控制、音響、燈光照明…等所需用電外，同時(shí)也進(jìn)一步供給作為其它外部裝置(如可攜式計(jì)算機(jī)、冰箱…等)的用電，然，又該一般車輛上其主要供電的電壓，乃皆為電壓較低的直流電(如12V、9V…等)，使其無法供給一般應(yīng)用于市電中所需應(yīng)用電壓較高的交流電(如110V…等)的外部裝置；因此，為了解決車輛上用電的需求，一般常見的應(yīng)用方式(如圖1所示)，則是于一車體1內(nèi)加裝一可供直流電轉(zhuǎn)交流電的變流器11，并將該變流器11由連接于一電流相當(dāng)有限的點(diǎn)煙器12、或直接連接于車體1原設(shè)有電瓶13上，以供給作為外部的交流負(fù)載14的用電；惟，上述方式于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其往往于追加變流器11時(shí)，易顯著增加車輛整體的負(fù)載，而易于導(dǎo)致車輛上的發(fā)電機(jī)因超載而損毀，況且又加上變流器11所供給的交流負(fù)載14用電需求過量時(shí)，進(jìn)而于車輛上僅能提供有限的電力下，導(dǎo)致電瓶13產(chǎn)生過度放電的情形，致使造成引擎無法激活運(yùn)轉(zhuǎn)的窘境；是故，本案發(fā)明人鑒于上述現(xiàn)有所衍生的各項(xiàng)缺點(diǎn)，乃亟思加以改良創(chuàng)新，并經(jīng)多年苦心孤詣潛心研究后，進(jìn)而發(fā)明此一種位移發(fā)電裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種位移發(fā)電裝置，其包含一風(fēng)力發(fā)電機(jī)、一電力轉(zhuǎn)換器及至少一個(gè)以上的蓄電池，是應(yīng)用裝置于一可移動(dòng)的載具(如汽機(jī)車、船舶及火車等)上，以通過載具移動(dòng)的過程中，其相對(duì)速度下與空氣所產(chǎn)生對(duì)流的風(fēng)束，而使驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，并將其電能傳送至該電力轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電能調(diào)配的輸出，以供蓄電池進(jìn)行充電、及分別提供直流及交流負(fù)載的用電，進(jìn)可有效供給該載具其用電需求的同時(shí)，以便于不污染環(huán)境下，可進(jìn)一步具節(jié)約現(xiàn)有能源的消耗；又該本發(fā)明是可供蓄電池進(jìn)行充電，以使該載具于停駛或低速行駛時(shí)，則可由蓄電池的儲(chǔ)能以作為補(bǔ)充因風(fēng)束不足時(shí)所需的用電量，進(jìn)達(dá)輔助原載具上其供電系統(tǒng)的用電量，同時(shí)亦可進(jìn)一步將蓄電池的剩余電能，再經(jīng)由該電力轉(zhuǎn)換器的調(diào)配后，以產(chǎn)生與市電相同的交流正弦波的電流，進(jìn)而可供饋入至市電系統(tǒng)中， 以有效減少市電電量的消耗。
本發(fā)明一種位移發(fā)電裝置，是應(yīng)用裝置于一可移動(dòng)的載具上，其特征在于，其包含一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是具有一發(fā)電機(jī)、及相對(duì)置于該發(fā)電機(jī)兩側(cè)以水平橫向連結(jié)的風(fēng)車，而其有效取得較佳受風(fēng)面積，使該風(fēng)車可于高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，提升該發(fā)電機(jī)的輸出電能；一電力轉(zhuǎn)換器，是與該風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連結(jié)，用以取得該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電能以進(jìn)行調(diào)配的輸出；至少一個(gè)以上的蓄電池，是連結(jié)至該電力轉(zhuǎn)換器中，用以儲(chǔ)存該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電能；由此，即可通過該載具移動(dòng)的過程中，其相對(duì)速度下與空氣所產(chǎn)生對(duì)流的風(fēng)束，提供該風(fēng)力發(fā)電機(jī)其風(fēng)車旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，使其驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)其發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能輸出，并傳送至該電力轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行電能調(diào)配的輸出，且由蓄電池的儲(chǔ)能，可作為補(bǔ)充因風(fēng)束不足時(shí)，該載具上所需的用電量。
其中，該電力轉(zhuǎn)換器其內(nèi)部具有一整流單元、一截波單元、一變流單元及一隔離開關(guān)，是以通過該整流單元將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電能轉(zhuǎn)換為直流電源，使其經(jīng)由截波單元分別配送至蓄電池中進(jìn)行充電、及直流負(fù)載端以提供直流設(shè)備用電，并傳送至變流單元中，利用正弦式脈沖寬度調(diào)變的技術(shù)，以產(chǎn)生與市電相同的交流正弦波的電流，進(jìn)可分別配送至交流負(fù)載端以提供交流設(shè)備用電、及經(jīng)隔離開關(guān)以供連結(jié)至市電端。
其中，該載具可為汽機(jī)車、船舶及火車。
其中，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電力轉(zhuǎn)換器及蓄電池可搭配置于一基座上予以與載具相固定。
其中，該風(fēng)車可單獨(dú)置于該發(fā)電機(jī)其一側(cè)邊。
其中，該截波單元可以調(diào)整該風(fēng)力發(fā)電機(jī)其發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)，使其控制該發(fā)電機(jī)脫離最大工作點(diǎn)位置，最終使發(fā)電機(jī)的發(fā)電量可與蓄電池及直流負(fù)載端、交流負(fù)載端功率總需求達(dá)到平衡。
其中，該基座外部是可搭配覆設(shè)一具導(dǎo)流功效的中空蓋體，該中空蓋體是具有一入風(fēng)口及一出風(fēng)口。


為使審查員方便簡捷了解本發(fā)明的其它特征內(nèi)容與優(yōu)點(diǎn)及其所達(dá)成的功效能夠更為顯現(xiàn)，以下結(jié)合本發(fā)明的附圖及實(shí)施例詳細(xì)說明如下，其中
圖1是為一般車輛的供電系統(tǒng)線路配置示意圖。
圖2是為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)及其搭配應(yīng)用示意圖。
圖3是為本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器其單元結(jié)構(gòu)及其控制流程示意圖。
圖4是為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)用實(shí)施流程示意圖。
圖5是為本發(fā)明的變流單元一較佳實(shí)施控制流程示意圖。
圖6是為本發(fā)明的截波單元一較佳實(shí)施控制流程示意圖。
圖7是為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步搭配應(yīng)用實(shí)施例組合示意圖。
圖8是為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步搭配應(yīng)用實(shí)施例組合后作動(dòng)示意圖。
圖9是為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步搭配應(yīng)用實(shí)施例其作動(dòng)剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式
(請(qǐng)參閱圖2、圖3、圖4所示)本發(fā)明是提供一種位移發(fā)電裝置，是應(yīng)用裝置于一可移動(dòng)的載具2(如汽機(jī)車、船舶及火車等)上，并可搭配置于一基座3上予以與載具2相固定，其包含一風(fēng)力發(fā)電機(jī)4，是具有一發(fā)電機(jī)41、及相對(duì)置于該發(fā)電機(jī)41其一側(cè)或兩側(cè)以水平橫向連結(jié)的風(fēng)車42，以有效取得較佳受風(fēng)面積，使其該風(fēng)車42可于高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，以便達(dá)到提升該發(fā)電機(jī)41的輸出電能；一電力轉(zhuǎn)換器5，是與該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4相連結(jié)，用以取得該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4的輸出電能以進(jìn)行調(diào)配的輸出，其內(nèi)部具有一整流單元51、一截波單元52、一變流單元53及一隔離開關(guān)54，俾以通過該整流單元51將該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4的輸出電能(交流電)轉(zhuǎn)換為直流電源，使其經(jīng)由截波單元52分別配送至蓄電池6中進(jìn)行充電、及直流負(fù)載端7以提供直流設(shè)備用電，并傳送至變流單元53中，利用正弦式脈沖寬度調(diào)變的技術(shù)，以產(chǎn)生與市電相同的交流正弦波的電流，進(jìn)可分別配送至交流負(fù)載端8以提供交流設(shè)備用電、及經(jīng)隔離開關(guān)54以供連結(jié)至市電端9；至少一個(gè)以上的蓄電池6，是連結(jié)至該電力轉(zhuǎn)換器5中，用以儲(chǔ)存該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4的輸出電能；由此，即可通過該載具2于移動(dòng)的過程中，其相對(duì)速度下與空氣所產(chǎn)生對(duì)流的風(fēng)束10，以提供該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4其風(fēng)車42旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，使其由該風(fēng)車42于高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4其發(fā)電機(jī)41產(chǎn)生電能輸出，并將該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4其輸出的電能，傳送至該電力轉(zhuǎn)換器5中進(jìn)行電能調(diào)配的輸出，以供至少一個(gè)以上的蓄電池6進(jìn)行充電、及分別提供直流負(fù)載端7、交流負(fù)載端8、市電端9的用電；故，當(dāng)該載具2于停駛或低速行駛時(shí)，則可由蓄電池6的儲(chǔ)能以作為補(bǔ)充因風(fēng)束不足時(shí)所需的用電量，進(jìn)達(dá)輔助原載具2上其供電系統(tǒng)的用電量，同時(shí)亦可進(jìn)一步將蓄電池6的剩余電能，再經(jīng)由該電力轉(zhuǎn)換器5中的變流單元53調(diào)配后，以產(chǎn)生與市電相同的交流正弦波的電流，進(jìn)達(dá)可供饋入至市電系統(tǒng)中， 以有效減少市電電量的消耗；其變流單元53的一較佳實(shí)施控制流程示意圖(請(qǐng)配合參閱圖5所示)，是由變流控制器401與電力調(diào)節(jié)控制器402，經(jīng)過變流電流命令選擇開關(guān)20后連接到變流電流控制器30，而經(jīng)變流電流控制器30連接到變流單元53，輸出電流回授連接回變流電流控制器30，而變流單元53連接到交流負(fù)載端8與隔離開關(guān)54后進(jìn)入交流電源；因此，則可由變流電流命令選擇開關(guān)20作為選擇一變流電流命令由變流控制器401或電力調(diào)節(jié)控制器402產(chǎn)生，當(dāng)在車上使用時(shí)，該電流命令由變流控制器401產(chǎn)生，用以調(diào)整交流負(fù)載端8的輸出電壓；當(dāng)連接至市電時(shí)，該電流命令由電力調(diào)節(jié)控制器402產(chǎn)生，用以將蓄電池6儲(chǔ)存的電力以高功率因子方式饋入市電，并在市電中斷時(shí)可通過該隔離開關(guān)54中斷該變流單元53，進(jìn)可防止孤島效應(yīng)問題的產(chǎn)生；再者如上所述中，當(dāng)蓄電池6已充電完成，且該載具2上的用電量為低用電狀態(tài)時(shí)，此時(shí)，即可通過該電力轉(zhuǎn)換器5中的截波單元52，以調(diào)整該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4其發(fā)電機(jī)41的工作點(diǎn)，使其控制該發(fā)電機(jī)41脫離最大工作點(diǎn)位置，最終使發(fā)電機(jī)41的發(fā)電量可與蓄電池6及直流負(fù)載端7、交流負(fù)載端8功率總需求達(dá)到平衡，避免因過度充電而造成蓄電池6損壞，同時(shí)亦可避免風(fēng)車42超轉(zhuǎn)的情形，以延長其使用的壽命；其截波單元52的一較佳實(shí)施控制流程示意圖(請(qǐng)配合參閱圖6所示)是由最大功率點(diǎn)追蹤控制器501與充電控制器502連接到截波電流命令選擇開關(guān)201后再連接到截波電流控制器301，而經(jīng)截波電流控制器301連接到截波單元52，而截波單元52取得電流回授再連接截波電流控制器301；因此，則可由截波電流命令選擇開關(guān)201作為選擇一電流命令由該最大功率點(diǎn)追蹤控制器501或該充電控制器502產(chǎn)生，使其當(dāng)蓄電池6充電功率與直流負(fù)載端7、交流負(fù)載端8功率等的總和超過發(fā)電機(jī)41所能輸出的最大功率時(shí)，電流命令由最大功率點(diǎn)追蹤控制器501產(chǎn)生，使風(fēng)力的利用效率為最高；反之，當(dāng)蓄電池6充電功率與直流負(fù)載端7、交流負(fù)載端8功率總和低于發(fā)電機(jī)41所能輸出的最大功率時(shí)，電流命令則由充電控制器502產(chǎn)生，使風(fēng)車42脫離其最大功率點(diǎn)，達(dá)到發(fā)電與充電及負(fù)載功率平衡；綜上所述，本發(fā)明不僅可供給該載具2上其直流、交流用電需求的同時(shí)，亦可進(jìn)一步提供與市電相同的交流正弦波的電流以饋入至市電系統(tǒng)中，使其有效減少市電電量的消耗，進(jìn)而于不污染環(huán)境下，由位移發(fā)電的方式提供一潔凈能源，可解決能源短缺和環(huán)境污染的雙重困擾；
(請(qǐng)參閱圖7、圖8、圖9所示)為本發(fā)明進(jìn)一步應(yīng)用實(shí)施例示意圖，其中，該基座3外部是可搭配覆設(shè)一具導(dǎo)流功效的中空蓋體60，以避免該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4、電力轉(zhuǎn)換器5及蓄電池6長時(shí)間裸露曝曬，進(jìn)達(dá)提升其使用效能與壽命，又加上該中空蓋體60是具有一入風(fēng)口601及一出風(fēng)口602，且該入風(fēng)口601是與該風(fēng)力發(fā)電機(jī)4其風(fēng)車42相對(duì)應(yīng)，使其載具2于移動(dòng)的過程中，于相對(duì)速度下與空氣所產(chǎn)生對(duì)流的風(fēng)束10，是由中空蓋體60的入風(fēng)口601導(dǎo)入時(shí)，則可順勢(shì)帶動(dòng)風(fēng)車42運(yùn)轉(zhuǎn)后，即由出風(fēng)口602排出，進(jìn)達(dá)有效降低載具2于移動(dòng)過程中的阻力。
為使本發(fā)明更加顯現(xiàn)出其進(jìn)步性與實(shí)用性，以下與現(xiàn)有技術(shù)作一比較分析如下現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)1、僅由車輛上原設(shè)有的電瓶，作為負(fù)載端供電的來源。
2、僅能提供有限的電力。
3、于追加一變流器供車輛上電流轉(zhuǎn)換時(shí)，易顯著增加車輛整體的負(fù)載，而其導(dǎo)致車輛上的發(fā)電機(jī)因超載而損毀。
4、易造成交流負(fù)載使用時(shí)其用電需求過量，導(dǎo)致電瓶產(chǎn)生過度放電的情形，致使造成引擎無發(fā)激活運(yùn)轉(zhuǎn)的窘境。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、可由位移方式提供載具上另一供電來源，以輔助原載具上其供電系統(tǒng)的用電量。
2、可直接由另一供電來源端，提供載具上其直流、交流負(fù)載端的用電。
3、可排除載具上其發(fā)電機(jī)因超載而損毀、以及電瓶產(chǎn)生過度放電的情形，致使造成引擎無發(fā)激活運(yùn)轉(zhuǎn)的窘境。
4、可將另一供電來源端所剩的電能，饋入至市電系統(tǒng)中藉以有效減少市電電量的消耗。
綜上所述，本發(fā)明在突破先前的技術(shù)結(jié)構(gòu)下，確實(shí)已達(dá)到所欲增進(jìn)的功效，且也非熟悉該項(xiàng)技術(shù)者所易于思及，再者，本發(fā)明申請(qǐng)前未曾公開，其所具的進(jìn)步性、實(shí)用性，顯已符合發(fā)明專利的申請(qǐng)要件，故依法提出發(fā)明申請(qǐng)。
惟上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明的一可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，而凡未脫離本發(fā)明技術(shù)精神所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種位移發(fā)電裝置，是應(yīng)用裝置于一可移動(dòng)的載具上，其特征在于，其包含一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是具有一發(fā)電機(jī)、及相對(duì)置于該發(fā)電機(jī)兩側(cè)以水平橫向連結(jié)的風(fēng)車，而其有效取得較佳受風(fēng)面積，使該風(fēng)車可于高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，提升該發(fā)電機(jī)的輸出電能；一電力轉(zhuǎn)換器，是與該風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連結(jié)，用以取得該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電能以進(jìn)行調(diào)配的輸出；至少一個(gè)以上的蓄電池，是連結(jié)至該電力轉(zhuǎn)換器中，用以儲(chǔ)存該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電能；由此，即可通過該載具移動(dòng)的過程中，其相對(duì)速度下與空氣所產(chǎn)生對(duì)流的風(fēng)束，提供該風(fēng)力發(fā)電機(jī)其風(fēng)車旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，使其驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)其發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能輸出，并傳送至該電力轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行電能調(diào)配的輸出，且由蓄電池的儲(chǔ)能，可作為補(bǔ)充因風(fēng)束不足時(shí)，該載具上所需的用電量。
2.如權(quán)利要求1項(xiàng)所敘述的一種位移發(fā)電裝置，其特征在于，其中，該電力轉(zhuǎn)換器其內(nèi)部具有一整流單元、一截波單元、一變流單元及一隔離開關(guān)，是以通過該整流單元將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電能轉(zhuǎn)換為直流電源，使其經(jīng)由截波單元分別配送至蓄電池中進(jìn)行充電、及直流負(fù)載端以提供直流設(shè)備用電，并傳送至變流單元中，利用正弦式脈沖寬度調(diào)變的技術(shù)，以產(chǎn)生與市電相同的交流正弦波的電流，進(jìn)可分別配送至交流負(fù)載端以提供交流設(shè)備用電、及經(jīng)隔離開關(guān)以供連結(jié)至市電端。
3.如權(quán)利要求1項(xiàng)所敘述的一種位移發(fā)電裝置，其特征在于，其中，該載具可為汽機(jī)車、船舶及火車。
4.如權(quán)利要求1項(xiàng)所敘述的一種位移發(fā)電裝置，其特征在于，其中，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電力轉(zhuǎn)換器及蓄電池可搭配置于一基座上予以與載具相固定。
5.如權(quán)利要求1項(xiàng)所敘述的一種位移發(fā)電裝置，其特征在于，其中，該風(fēng)車可單獨(dú)置于該發(fā)電機(jī)其一側(cè)邊。
6.如權(quán)利要求2項(xiàng)所敘述的一種位移發(fā)電裝置，其特征在于，其中，該截波單元可以調(diào)整該風(fēng)力發(fā)電機(jī)其發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)，使其控制該發(fā)電機(jī)脫離最大工作點(diǎn)位置，最終使發(fā)電機(jī)的發(fā)電量可與蓄電池及直流負(fù)載端、交流負(fù)載端功率總需求達(dá)到平衡。
7.如權(quán)利要求4項(xiàng)所敘述的一種位移發(fā)電裝置，其特征在于，其中，該基座外部是可搭配覆設(shè)一具導(dǎo)流功效的中空蓋體，該中空蓋體是具有一入風(fēng)口及一出風(fēng)口。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種位移發(fā)電裝置，其包含一風(fēng)力發(fā)電機(jī)、一電力轉(zhuǎn)換器及至少一個(gè)以上的蓄電池，是應(yīng)用裝置于一可移動(dòng)的載具(如汽機(jī)車、船舶及火車等)上，以通過載具移動(dòng)過程中，與空氣相對(duì)速度下所產(chǎn)生對(duì)流的風(fēng)束，驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，并將其電能傳送至該電力轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電能調(diào)配的輸出，以供蓄電池進(jìn)行充電、及分別提供直流及交流負(fù)載的用電，可進(jìn)一步有效供給該載具用電需求的同時(shí)，達(dá)到不污染環(huán)境及節(jié)約現(xiàn)有能源的消耗。
文檔編號(hào)F03D1/04GK101090207SQ20061008714
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者林輝記, 林群智 申請(qǐng)人:宏銳電子股份有限公司