CN204436697U - 一种隧道气流随动阵列发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种隧道气流随动阵列发电装置，包括阵列气流随动发电单元、箱体、桥式整流器，所述阵列气流随动发电单元包括球形壳体、磁极、线圈转子、螺旋桨、转轴，采用阵列气流随动发电单元，结合局部串联、整体并联的电连接方法，最大限度地将气体动能转化为电能，产生的电流通过桥式整流后为隧道内的仪器仪表装置提供充足稳定、源源不断的电能，无需从隧道外引入电源，就可以保障其正常工作，绿色发电，节能环保。

Description

一种隧道气流随动阵列发电装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，特别是涉及一种利用隧道内气流变化的气流随动阵列发电装置。
背景技术
隧道中需要安放各种仪器仪表装置，以保障汽车或火车正常安全通过和隧道，同时进行隧道的安全监测工作。这些仪器仪表装置需要供电才能正常工作，当前通常需要从隧道外部引入电源或者使用电池供电。从隧道外部引入外部电源加大了隧道施工难度，建成后的维护工作也较难。采用电池供电也需要人工定期更换电池。某些隧道装置监测设备通常需要埋设在地基内或墙壁内，其引入电源或更换电池更为不便。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种隧道气流随动阵列发电装置，采用阵列气流随动发电单元，结合局部串联、整体并联的电连接方法，最大限度地将气体动能转化为电能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧道气流随动阵列发电装置，包括阵列气流随动发电单元、箱体、桥式整流器，所述阵列气流随动发电单元包括球形壳体、磁极、线圈转子、螺旋桨、转轴，所述球形壳体直径方向管状中空；所述磁极周向分布固定在球形壳体管状中空内壁上，在球形壳体管状中空内形成磁场；所述转轴固定在球形壳体管状中空内轴线上；所述线圈转子以转轴为旋转轴固定在球形壳体管状中空内；所述螺旋桨固定在线圈转子前端面，螺旋桨在气流作用下带动线圈转子转动；所述箱体有阵列通孔，所述阵列气流随动发电单元的球形壳体嵌入箱体的阵列通孔中，阵列气流随动发电单元受气流作用以球形壳体球心为中心随气流变化任意方向转动；所述阵列气流随动发电单元采用局部串联、整体并联的方法电连接，所述局部串联是指阵列气流随动发电单元中局部相邻的几个气流随动发电单元串联连接，所述整体并联是指所有局部串联的气流随动发电单元组进行并联连接；所述阵列气流随动发电单元的总输出端连接桥式整流器。
本装置利用隧道内气流多变的特点，采用阵列气流随动发电单元，结合局部串联、整体并联的电连接方法，最大限度地将气体动能转化为电能。本发明的一种隧道气流随动阵列发电装置，安装固定在隧道内两边的墙壁上，当高速列车头部进入隧道时，由于隧道边壁限制了列车周围空气的侧向流动和上下流动，从而使列车前方的空气突然受到压缩，隧道内的气压瞬时急剧变大，产生强大的气流，气流冲击两边墙壁上的装置中的阵列气流随动发电单元上，阵列气流随动发电单元中的螺旋桨在气流中带动线圈转子转动，由于周向分布固定在球形壳体管状中空内壁上的磁极在球形壳体管状中空内形成磁场，线圈转子在磁场中旋转，线圈内将产生感应电流；同时，在流过球形壳体管状中空内的气流的作用下，阵列气流随动发电单元的球形壳体将以球形壳体球心为中心转动，使球形壳体管状中空与气流方向平行，这样一来，螺旋桨就可以最大转速带动线圈转子转动，产生最大感应电流。阵列气流随动发电单元产生的感应电流通过局部串联、整体并联的方法，控制其输出电压，而后通过桥式整流器控制其输出电流，最终将为隧道内的仪器仪表装置提供稳定、源源不断的电能，无需从隧道外引入电源，就可以保障其正常工作。
本实用新型的有益效果是，提供一种隧道气流随动阵列发电装置，包括阵列气流随动发电单元、箱体、桥式整流器，所述阵列气流随动发电单元包括球形壳体、磁极、线圈转子、螺旋桨、转轴，采用阵列气流随动发电单元，结合局部串联、整体并联的电连接方法，最大限度地将气体动能转化为电能，产生的电流通过桥式整流后为隧道内的仪器仪表装置提供充足稳定、源源不断的电能，无需从隧道外引入电源，就可以保障其正常工作，绿色发电，节能环保。
以下结合实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的一种隧道气流随动阵列发电装置不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的装置三维示意图。
图2是本实用新型实施例的装置三维分解示意图。
图3是本实用新型实施例的装置的局部串联、整体并联的电连接示意图。
图4是本实用新型实施例的装置在气流作用下的发电工作示意图。
图5是本实用新型实施例的装置的阵列气流随动发电单元随着气流变化随动发电工作示意图。
图中，1.阵列气流随动发电单元，2.箱体，3.桥式整流器，10.球形壳体，11.磁极12.线圈转子，13.螺旋桨，14.转轴，15.球形壳体直径方向管状中空，20. 箱体的阵列通孔。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5是所示的实施例，一种隧道气流随动阵列发电装置，包括阵列气流随动发电单元、箱体、桥式整流器，所述阵列气流随动发电单元包括球形壳体、磁极、线圈转子、螺旋桨、转轴，所述球形壳体直径方向管状中空；所述磁极周向分布固定在球形壳体管状中空内壁上，在球形壳体管状中空内形成磁场；所述转轴固定在球形壳体管状中空内轴线上；所述线圈转子以转轴为旋转轴固定在球形壳体管状中空内；所述螺旋桨固定在线圈转子前端面，螺旋桨在气流作用下带动线圈转子转动；所述箱体有阵列通孔，所述阵列气流随动发电单元的球形壳体嵌入箱体的阵列通孔中，阵列气流随动发电单元受气流作用以球形壳体球心为中心随气流变化任意方向转动；所述阵列气流随动发电单元采用局部串联、整体并联的方法电连接，所述局部串联是指阵列气流随动发电单元中局部相邻的几个气流随动发电单元串联连接，所述整体并联是指所有局部串联的气流随动发电单元组进行并联连接；所述阵列气流随动发电单元的总输出端连接桥式整流器。
本装置利用隧道内气流多变的特点，采用阵列气流随动发电单元，结合局部串联、整体并联的电连接方法，最大限度地将气体动能转化为电能。本发明的一种隧道气流随动阵列发电装置，安装固定在隧道内两边的墙壁上，当高速列车头部进入隧道时，由于隧道边壁限制了列车周围空气的侧向流动和上下流动，从而使列车前方的空气突然受到压缩，隧道内的气压瞬时急剧变大，产生强大的气流，气流冲击两边墙壁上的装置中的阵列气流随动发电单元上，阵列气流随动发电单元中的螺旋桨在气流中带动线圈转子转动，由于周向分布固定在球形壳体管状中空内壁上的磁极在球形壳体管状中空内形成磁场，线圈转子在磁场中旋转，线圈内将产生感应电流；同时，在流过球形壳体管状中空内的气流的作用下，阵列气流随动发电单元的球形壳体将以球形壳体球心为中心转动，使球形壳体管状中空与气流方向平行，这样一来，螺旋桨就可以最大转速带动线圈转子转动，产生最大感应电流。阵列气流随动发电单元产生的感应电流通过局部串联、整体并联的方法，控制其输出电压，而后通过桥式整流器控制其输出电流，最终将为隧道内的仪器仪表装置提供稳定、源源不断的电能，无需从隧道外引入电源，就可以保障其正常工作。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种隧道气流随动阵列发电装置，但发明并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1. 一种隧道气流随动阵列发电装置，包括阵列气流随动发电单元、箱体、桥式整流器，其特征在于：所述阵列气流随动发电单元包括球形壳体、磁极、线圈转子、螺旋桨、转轴，所述球形壳体直径方向管状中空；所述磁极周向分布固定在球形壳体管状中空内壁上，在球形壳体管状中空内形成磁场；所述转轴固定在球形壳体管状中空内轴线上；所述线圈转子以转轴为旋转轴固定在球形壳体管状中空内；所述螺旋桨固定在线圈转子前端面，螺旋桨在气流作用下带动线圈转子转动；所述箱体有阵列通孔，所述阵列气流随动发电单元的球形壳体嵌入箱体的阵列通孔中，阵列气流随动发电单元受气流作用以球形壳体球心为中心随气流变化任意方向转动；所述阵列气流随动发电单元采用局部串联、整体并联的方法电连接，所述局部串联是指阵列气流随动发电单元中局部相邻的几个气流随动发电单元串联连接，所述整体并联是指所有局部串联的气流随动发电单元组进行并联连接；所述阵列气流随动发电单元的总输出端连接桥式整流器。
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