TW201521321A - 循環供電系統 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種循環供電系統，電性連接一供電裝置以提供發電電源至循環供電系統，其包括至少一磁能發電機接受發電電源，以產生第一交流感應電動勢至儲能單元，以將第一交流感應電動勢轉以儲存一電能，儲能單元電性連接發電機組，其包括一電動機根據儲能單元之電能旋轉電動機軸桿上與軸桿上的複數磁環，每一磁環並包覆三相發電線圈，使三相發電線圈與磁環進行磁場感應，產生第二交流感應電動勢至一電力回饋裝置，使其將第二交流感應電動勢傳送至供電裝置，使供電裝置能利用第二交流感應電動勢產生發電能源。

Description

循環供電系統

本發明係為有關一種發電系統，特別是指一種循環供電系統。

隨著人類科技的進步與人口的增加，能源消耗量亦遠較往日大幅提昇，使得過去所從未顧慮的能源危機問題已漸成為今日社會之一大挑戰，更是人類追求永續生存的瓶頸所在，解決能源危機之方式除了開發新式能源外，舊能源的節用亦為一大重點。

再者，隨著人類科技的進步與人口的增加，自然資源也逐漸的被耗盡，且造成地球暖化以及能源價格高漲，電力也跟著飛漲，除了增加住家負擔之外，營業商家的用電量更加增加了取多負擔成本，使得物價急速攀升，因此若能有效利利用市電產生電能，除了可供給家用或營業商家的電力之外，更可回饋至電廠，使電廠減少製電量，不但可減輕電廠負擔，更可有效節省民眾對於電力費用所支出的費用。

有鑑於此，本發明遂針對上述習知技術之缺失，提出一種循環供電系統，以有效克服上述之該等問題。

本發明之主要目的在提供一種循環供電系統，其係有效使用 發電機組所產生的電能，並能將發電機組所產生的電能循環利用，以降低市電的耗損及電費的增加。

本發明之另一目的在提供一種循環供電系統，其係於市電提供的地區可以用太陽能發電或風力發電，提供發電機組產生作動的必須電力。

為達上述之目的，本發明提供一種循環供電系統，其電性連接一供電裝置，以提供發電能源，其中循環供電系統包括，至少一磁能發電機接受供電裝置之發電能源，使磁能發電機根據發電能源作動產生第一交流感應電動勢至至少一儲能單元，儲能單元電性連接磁能發電機，以根據第一交流感應電動勢，轉以儲存一電能，儲能單元電性連接至少一發電機組，使發電機組根據儲能單元之電能產生作動，發電機組包括，一電動機上具有一軸桿，使其根據儲能單元之電能旋轉，軸桿上設有複數三相發電線圈，以及複數磁環，每一磁環分別對應包覆每一三相發電線圈，當軸桿旋轉時，以連動該等磁環，分別與該等三相發電線圈進行磁場感應，進而產生一第二交流感應電動勢至一電力回饋裝置，其係電性連接發電機組與供電裝置，以將第二交流感應電動勢傳送至供電裝置，使供電裝置能利用第二交流感應電動勢產生發電能源。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

10‧‧‧供電裝置

12‧‧‧磁能發電機

14‧‧‧開關元件

16‧‧‧第一整流器

18‧‧‧儲能單元

20‧‧‧發電機組

22‧‧‧電動機

220‧‧‧軸桿

24‧‧‧三相發電線圈

25‧‧‧三相發電線圈固定元件

26‧‧‧磁環

28‧‧‧磁環固定元件

282‧‧‧固定穿孔

30‧‧‧電力回饋裝置

32‧‧‧電力計

34‧‧‧電器

36‧‧‧切換元件

38‧‧‧第二整流器

40‧‧‧第一逆變器

42‧‧‧第二逆變器

第一圖係為本發明實施例之系統方塊圖。

第二圖係為本發明實施例之發電機組示意圖。

第三圖係為本發明實施例之發電機組分解示意圖。

第四圖係為本發明另一實施例之系統方塊圖。

請參照第一圖，如圖所示，本發明提供一種循環供電系統，其電性連接一供電裝置10，供電裝置10可為市電或再生能源供電裝置，其中再生能源供電裝置係為太陽能發電裝置以及風力發電裝置，因此供電裝置10可提供發電能源至循環供電系統中的至少一磁能發電機12；磁能發電機12與供電裝置10之間更具有一開關元件14，電性連接供電裝置10與磁能發電機12，以控制磁能發電機12接受供電裝置10或關閉供電裝置10所傳輸的電能，控制磁能發電機12是否接受供電裝置10的電能；一般係將開關元件14開啟，磁能發電機12才可接受供電裝置10之發電能源，使磁能發電機12作動，產生第一交流感應電動勢至一第一整流器16；第一整流器16係電性連接磁能發電機12與至少一儲能單元18，第一整流器16接收交流感應電動勢後，轉換輸出一直流電能至儲能單元18中，以供儲能單元18儲存電能，儲能單元18並電性連接一切換元件36，且切換元件36電性連接至少一發電機組200，以切換儲能單元18與發電機組20電性連接。

接下來請參照第一圖至第三圖，如圖所示，發電機組20包括一電動機22、複數三相發電線圈24以及複數磁環26，其中電動機22可為直流電動機或交流電動機，本實施例舉例係為直流電動機，電動機22上具有一軸桿220，使電動機22根據儲能單元18之電能使軸桿220旋轉，軸桿220上套設有複數三相發電線圈24，三相發電線圈24並不固定於軸桿220上，三相 發電線圈24係固定於一三相發電線圈固定元件25上，其係為圓盤架，以供三相發電線圈24固定於圓盤上，軸桿220並穿出三相發電線圈固定元件25的圓盤，三相發電線圈24即固定於三相發電線圈固定元件25上，使三相發電線圈24可不隨軸桿220轉動，本實施例舉例具有複數三相發電線圈24，因此三相發電線圈固定元件25分別固定三相發電線圈24；固定於軸桿220上的係為複數磁環26，磁環26係利用複數磁環固定元件28包覆磁環26，以分別將每一磁環固定於軸桿220上，且磁環固定元件28上具有一固定穿孔282固定於軸桿220，以將磁環26與環固定元件28與軸桿220固定，每一磁環26分別對應包覆每一三相發電線圈24，當軸桿220旋轉時，以連動固定於軸桿220的該等磁環26，使磁環26轉動，以分別與該等三相發電線圈24進行磁場感應，進而產生一第二交流感應電動勢至一第二整流器38，其電性連接發電機組20之三相發電線圈24，以接收第二交流感應電動勢，轉以輸出一直流電能切換元件36。

因此，上述之切換元件36電性連接三相發電線圈24、電動機22、磁能發電機12、儲能單元18，藉此利用切換元件36切換三相發電線圈24係與電動機22電性連接，以將三相發電線圈24所產生的第二交流感應電動勢，透過第二整流器38轉換的直流電能至電動機22，使電動機22根據發電機組20的電能產生作動；切換單元36也可切換三相發電線圈24與磁能發電機12電性連接，使磁能發電機根據發電機組20的電能產生作動，此時開關元件14即可關閉，切斷傳送至磁能發電機12的發電能源，使磁能發電機12根據三相發電線圈24的電能作動；或將儲能單元18與電動機20電性連接，以將儲能單元18的電能傳送至電動機22，使電動機22根據儲能單元18 的電能產生作動。

除此之外，切換元件36更可電性連接一電器34，以切換三相發電線圈24與電器34電性連接，電器34可接受發電裝置20所產生的電能作動；切換元件36更可電性連接一電力回饋裝置30，其係電性連接供電裝置10，切換元件36可切換三相發電線圈24電性連接電力回饋裝置30，以將第二交流感應電動勢透過電力回饋裝置30回送至供電裝置10，使供電裝置10再次利用第二交流感應電動勢產生發電能源；且電力回饋裝置30與供電裝置10之間更電性連接一電力計32，以計算發電機組20傳送的第二交流感應電動勢的電能，可供計算第二交流感應電動勢產生發電能源回饋的電能，以扣除使用者須繳納的電費。

接下來請參照第四圖，如圖所示其係為本發明另一實施例，其係舉例電動機係為交流電動機。請參照第四圖，本實施例包括一供電裝置10，其供電裝置10可為市電或再生能源供電裝置，其中再生能源供電裝置係為太陽能發電裝置以及風力發電裝置，因此供電裝置10可提供發電能源至循環供電系統中的至少一磁能發電機12；磁能發電機12與供電裝置10之間更具有一開關元件14，電性連接供電裝置10與磁能發電機12，以控制磁能發電機12接受供電裝置10或關閉供電裝置10所傳輸的電能，控制磁能發電機12是否接受供電裝置10的電能；一般係將開關元件14開啟，磁能發電機12才可接受供電裝置10之發電能源，使磁能發電機12作動，產生第一交流感應電動勢至一第一整流器16；第一整流器16電性連接磁能發電機12與至少一儲能單元18，第一整流器16接收交流感應電動勢後，轉換輸出一直流電能至儲能單元18中，以供儲能單元18儲存電能，儲能單元18電性連 接一切換元件36，且切換元件36電性連接至少一發電機組20，以切換儲能單元18與發電機組20電性連接。

接下來請參照第二圖至第四圖，如圖所示，發電機組20包括一電動機22、複數三相發電線圈24以及複數磁環26，其中電動機22可為直流電動機或交流電動機，本實施例舉例係為交流電動機，因此須於切換元件36與電動機22之間電性連接一第一逆變器40，以接收儲能單元18傳輸的直流電能，轉換輸出一交流電能至電動機22，電動機22上具有一軸桿220，使電動機22根據儲能單元18之電能使軸桿220旋轉，軸桿220上套設有複數三相發電線圈24，三相發電線圈24係固定於一三相發電線圈固定元件25上，其係為圓盤架，以供三相發電線圈24固定於圓盤上，軸桿220並穿出三相發電線圈固定元件25的圓盤，三相發電線圈24即固定於三相發電線圈固定元件25上，使三相發電線圈24可不隨軸桿220轉動，本實施例舉例具有複數三相發電線圈24，因此三相發電線圈固定元件25分別固定三相發電線圈24；固定於軸桿220上的係為複數磁環26，磁環26係利用複數磁環固定元件28包覆磁環26，以分別將每一磁環固定於軸桿220上，且磁環固定元件28上具有一固定穿孔282固定於軸桿220，以將磁環26與環固定元件28與軸桿220固定，每一磁環26分別對應包覆每一三相發電線圈24，當軸桿220旋轉時，以連動固定於軸桿220的該等磁環26，使磁環26轉動，以分別與該等三相發電線圈24進行磁場感應，進而產生一第二交流感應電動勢至一第二整流器38，其電性連接發電機組20之三相發電線圈24，以接收第二交流感應電動勢，轉以輸出一直流電能切換元件36。

因此，上述之切換元件36電性連接三相發電線圈24、電動機 22、磁能發電機12、儲能單元18，藉此利用切換元件36切換三相發電線圈24係與電動機22電性連接，以將三相發電線圈24所產生的第二交流感應電動勢，透過第二整流器38轉換的直流電能至電動機22，使電動機22根據發電機組20的電能產生作動；切換單元36也可切換三相發電線圈24與磁能發電機12電性連接，使磁能發電機根據發電機組20的電能產生作動，此時開關元件14即可關閉，切斷傳送至磁能發電機12的發電能源，使磁能發電機12根據三相發電線圈24的電能作動；或將儲能單元18與電動機20電性連接，以將儲能單元18的電能傳送至電動機22，使電動機22根據儲能單元18的電能產生作動。

除此之外，切換元件36更可電性連接一電器34，以切換三相發電線圈24與電器34電性連接，電器34可接受發電裝置20所產生的電能作動，此時若電器34係為交流電電器，則於電器34與切換元件36之間電性連接一第二逆變器42，以接收直流電能轉換輸出一交流電能至電器34；切換元件36更可電性連接一電力回饋裝置30，其係電性連接供電裝置10，切換元件36可切換三相發電線圈24電性連接電力回饋裝置30，以將第二交流感應電動勢透過電力回饋裝置30回送至供電裝置10，使供電裝置10再次利用第二交流感應電動勢產生發電能源；且電力回饋裝置30與供電裝置10之間更電性連接一電力計32，以計算發電機組20傳送的第二交流感應電動勢的電能，可供計算第二交流感應電動勢產生發電能源回饋的電能，以扣除使用者須繳納的電費。

綜上所述，本案可有效使用發電機組所產生的電能，並能將發電機組所產生的電能循環利用，以降低市電的耗損及電費的增加，且若 位無市電提供的地區，可以用太陽能發電或風力發電，提供本案作動的必須電力。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10‧‧‧供電裝置

12‧‧‧磁能發電機

14‧‧‧開關元件

16‧‧‧第一整流器

18‧‧‧儲能單元

20‧‧‧發電機組

22‧‧‧電動機

24‧‧‧三相發電線圈

26‧‧‧磁環

30‧‧‧電力回饋裝置

32‧‧‧電力計

34‧‧‧電器

36‧‧‧切換元件

38‧‧‧第二整流器

Claims (14)

1. 一種循環供電系統，其係電性連接一供電裝置，以提供發電能源，該循環供電系統包括：至少一磁能發電機，以接受該供電裝置之該發電能源，根據該發電能源作動產生第一交流感應電動勢；至少一儲能單元，電性連接該磁能發電機，以根據該第一交流感應電動勢，轉以儲存一電能；至少一發電機組，電性連接該儲能單元，以根據該儲能單元之該電能產生作動，該發電機組包括：一電動機，具有一軸桿，根據該儲能單元之該電能旋轉；複數磁環，與該軸桿連結；以及複數三相發電線圈，套於該軸桿上，每一該三相發電線圈分別被一該磁環包覆，當該軸桿旋轉以連動該等磁環，以分別與該等三相發電線圈進行磁場感應，進而產生一第二交流感應電動勢；以及一電力回饋裝置，電性連接該發電機組與該供電裝置以將該第二交流感應電動勢傳送至該供電裝置，使該供電裝置能利用該第二交流感應電動勢產生該發電能源。
2. 如請求項1所述之循環供電系統，更包括一第一整流器電性連接該磁能發電機與該儲能單元，以接收該第一交流感應電動勢，轉以輸出一直流電能至該儲能單元。
3. 如請求項1所述之循環供電系統，其中該供電裝置係為再生能源供電裝置或市電。
4. 如請求項3所述之循環供電系統，其中該生能源供電裝置係為太陽能發電裝置或風力發電裝置。
5. 如請求項1所述之循環供電系統，更包括至少一電器，電性連接該發電機組，以接收該第二交流感應電動勢產生作動。
6. 如請求項1所述之循環供電系統，其中該電動機係為直流電動機或交流電動機。
7. 如請求項6所述之循環供電系統，更包括一第一逆變器，電性連接該儲能單元及該交流電動機，以接收該電能轉換輸出一交流電能至該交流電動機。
8. 如請求項5所述之循環供電系統，更包括一切換元件電性連接該三相發電線圈、該電動機、該電器、該電力回饋裝置、該磁能發電機與該儲能單元，藉以切換該三相發電線圈係與該電動機電性連接，或該三相發電線圈係與該電器電性連接，或該三相發電線圈係與該電力回饋裝置電性連接，或該三相發電線圈係與該磁能發電機，或該儲能單元與該電動機電性連接。
9. 如請求項8所述之循環供電系統，更包括一第二整流器，電性連接該發電機組與切換元件，以接收該第二交流感應電動勢，轉以輸出一直流電能。
10. 如請求項1所述之循環供電系統，更包括一開關元件，電性連接該供電裝置與該磁能發電機，以關閉該供電裝置對該磁能發電機供電。
11. 如請求項1所述之循環供電系統，更包括一電力計，電性連接該電力回饋裝置與該供電裝置，以計算該發電機組傳送的該第二交流感應電動勢的電能。
12. 如請求項8所述之循環供電系統，更包括一第二逆變器電性連接該切換單元與該電器，以接收該電能轉換輸出一交流電能至該電器。
13. 如請求項1所述之循環供電系統，更包括複數磁環固定元件，分別設置於每一該磁環上，以將該磁環固定於該軸桿上。
14. 如請求項1所述之循環供電系統，更包括複數三相發電線圈固定元件，分別設置於每一該三相發電線圈上，以將該三相發電線圈固定，不隨該軸桿轉動。