[发明专利]一种机械能再生能源发电系统及其发电方法

说明书

技术领域

本发明属于发电设施技术领域，涉及一种发电系统和发电方法，尤其涉及一种机械能再生能源发电系统及其发电方法。

背景技术

目前，随着中国经济的快速发展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，常规能源、新能源和再生能源中，已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源，称为常规能源，通常是指煤炭、石油、天然气、水能等。而新近被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源和再生能源，相对于常规能源而言，在不同的时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等；可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。煤炭是中国的主要能源，以煤为主的能源结构在未来相当长时期内难以改变，相对落后的煤炭生产方式和消费方式，加大了环境保护的压力，煤炭消费是造成煤烟型大气污染的主要原因，也是温室气体排放的主要来源。随着中国机动车保有量的迅速增加，部分城市大气污染已经变成煤烟与机动车尾气混合型，这种状况持续下去，将给生态环境带来更大的污染。上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，其中，石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题，如何构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系面临着重大挑战。针对能源短缺与环境污染问题，极需开发一种充分利用机械能再生能源系统或方法，来解决再生能量利用与开发问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种机械能再生能源发电系统及其发电方法，它构思巧妙、结构简单、成本低、安装简单、操作安全方便、绿色环保，能够利用机械能提供的机械动力对外做功的同时引起其反作用力连锁重合做功，将做功全部转化成可被控制并被重新利用的清洁无污染新能源，从而达到发电的目的，缓解能源短缺问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种机械能再生能源发电系统，包括蓄电池组、电动机、发电机、储能器。所述蓄电池组通过开关与所述电动机电路连接；所述发电机与所述储能器电路连接；所述机械能再生能源发电系统还包括能量转换装置，所述能量转换装置包括两个齿轮箱和刚体组合体，其中第一齿轮箱内设置有齿轮与穿过第一齿轮箱的单直齿条相啮合，所述单直齿条穿过齿轮箱与所述刚体组合体的传递连杆相连接，所述齿轮与电动机相连接；第二齿轮箱内设置有齿轮与穿过第二齿轮箱的双直齿条交替啮合，所述齿轮与发电机相连接；所述刚体组合体包括刚体外壳、压缩弹簧、传递连杆、挡板和设置在刚体内壁上设置有若干个限位块，所述压缩弹簧两端分别固定设置有挡板；所述传递连杆有两根，其中，第一根传递连杆为空心传递连杆，所述第一根传递连杆一端与单直齿条固定连接，另一端穿过刚体组合体内第一挡板、压缩弹簧与第二挡板固定连接，第二根传递连杆为实心传递连杆，设置在所述第一根传递连杆内，一端能活动，另一端穿过第二挡板、刚体外壳下端、连杆与穿过齿轮箱的双直齿条固定连接，且所述第二根传递连杆上设置有若干个限位块与第二挡板相接触；所述刚体组合体外壳与穿过齿轮箱的双直齿条固定连接。

由于该机械能再生能源发电系统采用了上述结构，当电动机运转时，由于单直齿条与齿轮相啮合传动，将齿轮的回转运动转变为单直齿条的往复直线运动。所述能量转换装置将机械动力既能大小不变的传递机械动力对被作用物体(发电机)做功，同时，又能将其反作用力作为动力做功，转化能和储存能的作用，并将转化和储存的弹性势能通过第二齿轮箱内的双直齿条与齿轮交替啮合传动，将双直齿条的往复直线运动转变为齿轮的回转运动，从而使发电机转子运转发电，完成发电储能的目的，缓解能源短缺问题。

作为本发明的一种改进，在所述刚体内壁上的限位块，与刚体外壳内壁垂直，且设置在距刚体外壳内璧上端的距离等于所述压缩弹簧自然长度的一半，且位于同一平面上，所述限位块的数量为2个、4个或6个，对称设置。这样，能更好地使所述压缩弹簧复位。

作为本发明的进一种改进，所述第一齿轮箱和第二齿轮箱内的齿轮均为半圆齿轮，所述半圆齿轮为一半有轮齿，另一半没有轮齿；且分度圆半径相等，所述齿轮的分度圆周长均等于所述压缩弹簧自然长度。这样，能更好地保证能量之间的相互转换。