家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型一種家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，涉及家庭節(jié)能環(huán)保領域。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，家庭用水量也呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，家庭水費也是居家開支中一筆重要的、且必不可少的開支。當前，節(jié)約用水的理念已經(jīng)深入人心，然而如何考慮到將家庭用水過程中，將水資源的流動產(chǎn)生的能量(如:家庭用水過程中，總水管、分支管水流產(chǎn)生的動能)充分利用起來，則是鮮有報道。另一方面，家庭用水產(chǎn)生的廢水，一般情況下是直接排放掉。既浪費了大量的水資源，生活污水的排放也造成環(huán)境污染。如何充分利用家庭用水過程中清潔水源的能量、以及排放后的污水資源，是當前要解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型提供一種家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，可以有效利用家庭用水進行發(fā)電，同時將電能存儲起來，供給家庭照明、消費類電子產(chǎn)品用電。
[0004]本實用新型采取的技術方案為:
[0005]家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，包括微型水輪發(fā)電機，微型水輪發(fā)電機連接穩(wěn)壓模塊，穩(wěn)壓模塊連接充電切換模塊，充電切換模塊連接控制模塊，控制模塊連接放電切換模塊，放電切換模塊連接家庭負載。所述充電切換模塊分別連接多個充放電模塊，多個充放電模塊分別連接到放電切換模塊，每一個充放電模塊均連接一個鋰電池組。
[0006]所述充電切換模塊分別連接第一充放電模塊、第二充放電模塊，第一充放電模塊、第二充放電模塊分別連接到放電切換模塊，第一充放電模塊連接第一鋰電池組，第二充放電模塊連接第二鋰電池組。
[0007]所述微型水輪發(fā)電機安裝在家庭用水的總進水管處。
[0008]所述微型水輪發(fā)電機安裝在污水池的排污管處。
[0009]所述控制模塊為MCU控制模塊。
[0010]所述家庭負載為照明燈或者消費類電子產(chǎn)品。
[0011]本實用新型一種家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，有益效果如下:
[0012]I)、控制模塊連接充電切換模塊、放電切換模塊，充電切換模塊、放電切換模塊之間連接多個充放電模塊，每一個充放電模塊連接一個鋰電池組。將同一時間內的充電和放電環(huán)節(jié)分配給不同鋰電池組完成；同時能協(xié)調分時輪流充電、分時輪流放電。既保證了充電、放電的安全；又保證了鋰電池組的壽命和電能資源的有效分配。
[0013]2)、考慮到家庭生活用水呈階段性特點，且水流流速不均勻，使微型水輪發(fā)電機輸出并非穩(wěn)定的直流電，故在微型水輪發(fā)電機后增設穩(wěn)壓模塊，經(jīng)穩(wěn)壓模塊穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的直流電源。
[0014]3)、微型水輪發(fā)電機安裝在家庭用水的總進水管處、或者是污水池的排污管處，充分利用了家庭用水中的清潔水的動能、以及生活污水的動能。
[0015]4)、控制模塊為MCU控制模塊，MCU控制模塊體積小，成本低廉，無需采用工控類控制模塊，即可實現(xiàn)充電、放電的控制。
[0016]5)、該系統(tǒng)能將電能儲存，供家庭負荷使用，減少電網(wǎng)取電量，縮減家庭支出；節(jié)能環(huán)保，簡單實用。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型系統(tǒng)的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，包括微型水輪發(fā)電機1，微型水輪發(fā)電機I連接穩(wěn)壓模塊2，穩(wěn)壓模塊2連接充電切換模塊3，充電切換模塊3連接控制模塊8，控制模塊8連接放電切換模塊9，放電切換模塊9連接家庭負載10。所述充電切換模塊3分別連接多個充放電模塊，多個充放電模塊分別連接到放電切換模塊9，每一個充放電模塊均連接一個鋰電池組。所述微型水輪發(fā)電機I安裝在家庭用水的總進水管處、或者是安裝在污水池的排污管處。
[0019]本實施例優(yōu)選充放電模塊為兩個:第一充放電模塊4、第二充放電模塊6。所述充電切換模塊3分別連接第一充放電模塊4、第二充放電模塊6，第一充放電模塊4、第二充放電模塊6分別連接到放電切換模塊9，第一充放電模塊4連接第一鋰電池組5，第二充放電模塊6連接第二鋰電池組7。本實施例優(yōu)選微型水輪發(fā)電機I安裝在家庭用水的總進水管處，與水表輸出端相連。當需要生活用水(洗菜，淋浴等)時，總進水管中的水流的流動驅動微型水輪發(fā)電機I工作，開始發(fā)電，由于生活用水呈階段性特點，且水流流速不均勻，使微型水輪發(fā)電機I輸出并非穩(wěn)定的直流電，故在微型水輪發(fā)電機I后增設穩(wěn)壓模塊2，經(jīng)該模塊穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的5V直流電源，供鋰電池組充電。本實用新型系統(tǒng)中分設兩組獨立的電池組，分別為:第一鋰電池組5、第二鋰電池組7。由控制模塊8控制充電切換模塊3，通過充放電模塊對兩個鋰電池組輪流供電。
[0020]初始狀態(tài)時，控制模塊8控制充電切換模塊3接通第一充放電模塊4，當有生活用水進水時，就對第一鋰電池組5充電，若未達到第一鋰電池組5容量限制，則下次仍對第一鋰電池組5充電；若達到第一鋰電池組5容量限制時，控制模塊8控制充電切換模塊3接通第二充放電模塊6對第二鋰電池組7充電。依此原理，對兩組鋰電池組，實現(xiàn)分時輪流充電。當?shù)谝讳囯姵亟M5在充電時，那么控制模塊8控制放電切換模塊9切換到第二鋰電池組7對家庭負載10，如:家庭照明燈、手機充電器、移動電源等供電。
[0021]出于安全考慮，本實用新型系統(tǒng)將同一時間內的充電和放電環(huán)節(jié)分配給不同鋰電池組組完成，其中，協(xié)調分時輪流充電和分時輪流放電十分關鍵，由控制模塊8實現(xiàn)協(xié)調工作，具體控制如下:①:當充電切換模塊3切換到對第一鋰電池組5進行充電時，放電切換模塊9就要切換到由第二鋰電池組7對家庭負載10供電?’②:當充電切換模塊3切換到對第二鋰電池組7進行充電時，放電切換模塊9就要切換到由第一鋰電池組5對家庭負載10供電。
[0022]所述控制模塊8為MCU控制模塊，如ST公司的STM32F103系列。充放電模塊可以采用博馳信公司的CT系列鋰電池充電模塊，如:CT6302。微型水輪發(fā)電機I通過水的流動來發(fā)電，如藍色起源泵業(yè)的F50系列。放電切換模塊9、充電切換模塊3核心就是通過繼電器對充電放電的切換，繼電器采用如歐姆龍G5V系列。
【主權項】
1.家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，包括微型水輪發(fā)電機(1)，其特征在于，微型水輪發(fā)電機(I)連接穩(wěn)壓模塊(2 )，穩(wěn)壓模塊(2 )連接充電切換模塊(3 )，充電切換模塊(3 )連接控制模塊(8)，控制模塊(8)連接放電切換模塊(9)，放電切換模塊(9)連接家庭負載(10); 所述充電切換模塊(3)分別連接多個充放電模塊，多個充放電模塊分別連接到放電切換模塊(9)，每一個充放電模塊均連接一個鋰電池組。
2.根據(jù)權利要求1所述家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電切換模塊(3)分別連接第一充放電模塊(4 )、第二充放電模塊(6 )，第一充放電模塊(4 )、第二充放電模塊(6 )分別連接到放電切換模塊(9 )，第一充放電模塊(4 )連接第一鋰電池組(5 )，第二充放電模塊(6)連接第二鋰電池組(7)。
3.根據(jù)權利要求1所述家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述微型水輪發(fā)電機(I)安裝在家庭用水的總進水管處。
4.根據(jù)權利要求1所述家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述微型水輪發(fā)電機(I)安裝在污水池的排污管處。
5.根據(jù)權利要求1所述家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(8)為MCU控制模塊。
6.根據(jù)權利要求1所述家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述家庭負載(10)為照明燈或者消費類電子產(chǎn)品。
【專利摘要】家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，包括微型水輪發(fā)電機，微型水輪發(fā)電機連接穩(wěn)壓模塊，穩(wěn)壓模塊連接充電切換模塊，充電切換模塊連接控制模塊，控制模塊連接放電切換模塊，放電切換模塊連接家庭負載。所述充電切換模塊分別連接多個充放電模塊，多個充放電模塊分別連接到放電切換模塊，每一個充放電模塊均連接一個鋰電池組。本實用新型一種家用節(jié)能水力發(fā)電系統(tǒng)，可以有效利用家庭用水進行發(fā)電，同時將電能存儲起來，供給家庭照明、消費類電子產(chǎn)品用電。
【IPC分類】F03B13-00
【公開號】CN204532677
【申請?zhí)枴緾N201520163721
【發(fā)明人】吳志剛, 王瑞芳
【申請人】吳志剛
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月23日