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基本信息

作品名称:
管道水力发电回馈装置
大类:
科技发明制作B类
小类:
机械与控制
简介:

管道水力发电回馈装置主要由管道动力组成部分、发电机组成部分、滤波稳幅电路和电量存储利用终端构成。本设计结合水动力学和电机学等相关知识,对其采用异管偏心式的机械设计。装置能应用在酒店、居民楼和宿舍楼等合适的输水管道中,不仅遵循能源循环模式,还遵循“资源—产品—再生资源”的循环经济模式,而且符合国家推行的资源节约型和环境友好型的社会建设理念。

详细介绍:

作品主要由四大部分组成: 1、管道动力部分:主要由叶轮、传动轴及轴承等组成,水流为动力。核心点是叶轮与管道的机械结构设计,管道水力发电回馈装置主要运用异管偏心式结构,即叶轮中心与水管中心有一定偏离距离,可以产生足够的转速和转矩,为发电机部分提供足够动力。 2、发电机部分:由小型发电机、轴承及轴联器等组成的“能量转换工厂”,根据发电机原理和电磁感应原理自行改进。受我们所实验场所及目前市场上相关材料的限制,我们目前主要通过增加磁场强度和提高转速来提高发电量,但此时发电机产生的电压是不稳定的交直流电,需要滤波稳幅电路的处理。 3、滤波稳幅电路:一般由电容、电感、电阻及稳压芯片等设计的电源电路进行稳幅滤波,核心点在于滤波稳幅电路的设计,考虑到耗电量问题,我们的滤波稳幅电路主要由电容、电感等无耗能元件组成,尽量减少所发电能的消耗,使电能更充分的被存储终端利用。 4、电量存储终端:对于一般简用充电电池,若充电电压波形稳定可靠,可以不考虑其充放电过程的保护。但对于锂、氢镍等小型可充电电池则需要注意过压保护、过放电保护和短路保护等因素,为此我们也利用DW01芯片进行了电池充放电保护电路的设计,具体可见论文中相关的电路与说明。 整体是由管道水流带动叶轮产生机械能,通过发电机转化为电能,经过稳幅滤波后再存储到存储利用终端,实现对水所带能量的回收利用。 整体是结合水动力学和电机学的相关知识,在合适的输水管道中将水所带动能由叶轮转换为机械能,再通过小型发电机转换为电能进行存储利用,实现对能源的回馈利用。

获奖情况:

获得学校“一等奖”,广东省“三等奖”

作品图片