[发明专利]电磁调速储能水龙头

说明书

本发明公开了一种电磁调速储能水龙头，包括水龙头壳体和控制存储电路，水龙头壳体上安装有微型永磁直流发电机，水龙头壳体内铰接有旋转叶轮，旋转叶轮与微型永磁直流发电机的输出轴相连，所述水龙头壳体的出水口处安装有电磁阀，水龙头壳体上还安装有把手，把手控制电磁阀的开合及水流速，所述控制存储电路包括依次相连的MOS管驱动信号发生电路、boost电路、储能模块和电源输出模块；把手控制MOS管驱动信号发生电路输出的占空比，微型永磁直流发电机的负载端与boost电路，电源输出模块为电磁阀和MOS管驱动信号发生电路供电。本发明实现水龙头使用过程中的能量回收，环保节能。

技术领域

本发明涉及一种电磁调速储能水龙头。

背景技术

以往，传统的水龙头采用调节通孔面积的方式调整单位时间内通过的水的流量。传统调整水流速的过程中，通孔最窄位置承受最大的压强并且从通孔到出水口处的能量全部损失掉。本发明所述的基于电磁原理的调速装置，取代了传统的调节水流量的原理。水的流出必须通过与电机相连的叶轮，推动叶轮带动电机运动。电机采用小型的永磁直流发电机，通过调节电机的负载电流可以调节叶轮单位转速下的电磁转矩，从而可以调节一定水压下水流从进水口通过叶轮到达出水口的流量，从而可以实现调节转速；在这种调节转速的过程中，消耗的水的能量被转化为电能并实现存储。

现存的水龙头发电装置多数为发电装置与调节水流速的装置独立，发电装置只能在通孔限定的水流速下实现发电，或者不具备调节水流速的功能，并且发电装置的加入较大程度限制了水流出的最高速度。

发明内容

本发明的目的在于针对水龙头的调节水流速的原理，提供一种更加有效利用水资源的动能，提高利用率的节能环保的储能水龙头。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种电磁调速储能水龙头，包括水龙头壳体和控制存储电路，水龙头壳体上安装有微型永磁直流发电机，水龙头壳体内铰接有旋转叶轮，旋转叶轮与微型永磁直流发电机的输出轴相连，所述水龙头壳体的出水口处安装有电磁阀，水龙头壳体上还安装有把手，把手控制电磁阀的开合及水流速，所述控制存储电路包括依次相连的MOS管驱动信号发生电路、boost电路、储能模块和电源输出模块；把手控制MOS管驱动信号发生电路输出的占空比，微型永磁直流发电机的负载端与boost电路，电源输出模块为电磁阀和MOS管驱动信号发生电路供电；通过把手来调节MOS管驱动信号发生电路的占空比，从而改变微型永磁直流发电机的电枢电流大小，调节其电磁转矩，进而控制出水量。

进一步的，所述boost电路包括开关S1、电感L、电阻Rb、电阻Rgs、MOS管Q1、二极管Dm和电容Co；开关S1的一端与微型永磁直流发电机的一端负载端相连，开关S1的另一端与电感L的一端相连，电感L的另一端分别与MOS管Q1的漏极和二极管Dm的正极相连，二极管Dm的负极与电容Co的一端相连，MOS管Q1的栅源分别与电阻Rb的一端和电阻Rgs的一端相连，电阻Rgs的另一端、MOS管Q1的源极、电容Co的另一端均与微型永磁直流发电机的另一端负载端相连。

进一步的，所述MOS管驱动信号发生电路包括555芯片、电阻R1、电阻R2、电位器Rp、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2；所述555芯片的工作电压输入端和复位端以及电阻R1的一端均连接电源正极VDD，电阻R1的另一端与电位器Rp的一端相连，电位器Rp的另一端和电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与二极管D2的正极相连，二极管D2的负极、电容C1的一端、二极管D1的正极以及555芯片的阈值端均与555芯片的触发端相连，电位器Rp的滑动端和二极管D1的负极均与555芯片的放电端相连，555芯片的控制端与电容C2的一端相连，电容C1的另一端、555芯片的接地端以及电容C2的另一端均接地，555芯片的输出端与boost电路的电阻Rb的另一端相连；所述电位器Rp的滑动端通过把手来调节。

进一步的，所述储能模块由两者相连的LM7812稳压器模块和聚合物电池构成，聚合物电池标准电压为12V；所述电源输出模块采用基于芯片Lm2596s的产品，其将12V转换成5V额定电压VDD。