利用水循環的供電裝置、照明裝置及其供電方法
2023-11-11 02:50:12
專利名稱：利用水循環的供電裝置、照明裝置及其供電方法
技術領域：
本發明涉及一種供電裝置，特別涉及一種利用水循環發電的供電裝置，以及使用該供電 裝置的發光二極體照明裝置及其供電方法。
背景技術：
與傳統光源相比，發光二極體具有環保、體積小、光學特性佳等優點，隨著發光二極體 效率的提升，越來越多的照明裝置應用發光二極體作為光源，比如，液晶顯示器(Liquid Crystal Display)的背光模組採用發光二極體以取代傳統的冷陰極管(CCFL)。具體可參見 Michael S. Shur等人在文獻Proceedings of the IEEE， Vol. 93， No. 10 (2005年10月)中 發表之"Solid-State Lighting: Toward Superior Illumination" ^^文。
通常，大部分發光二極體採用直流驅動，需要將市電(交流電)通過橋式整流器轉換成 直流電進而給使用發光二極體的照明裝置供電，然而在電流轉換的過程中往往會造成能量損 耗和浪費。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種節能的發光二極體供電裝置、照明裝置及其供電方法。 一種利用水循環的供電裝置，包括一直流發電機及一水循環系統，該直流發電機包括一 葉輪及一發電裝置，該發電裝置可在葉輪的帶動下發電，該水循環系統中的水流沿一預定方 向循環流動，該直流發電機的葉輪浸入水循環系統中的循環水流中，並在水流的驅動下轉動 ，從而帶動該發電裝置產生直流電。
一種照明裝置，包括一供電裝置及一發光二極體光源，該供電裝置包括一直流發電機及 一水循環系統，該直流發電機包括一葉輪及一發電裝置，該發電裝置可在葉輪的帶動下發電 ，該水循環系統中的水流沿一預定方向循環流動，該直流發電機的葉輪浸入水循環系統中的 循環水流中，並在水流的驅動下轉動，從而帶動該發電裝置產生直流電以供給該發光二極體 光源。
一種供電方法，包括將一直流發電機置於一水循環系統中，該直流發電機的葉輪浸入 水循環系統中的循環水流中，並在水流的驅動下轉動帶動該發電裝置產生直流電。
所述供電裝置、照明裝置及供電方法利用水流循環進行發電，並轉換成直流電輸出以提 供電力給發光二極體光源，從而有效地利用水循環系統中的水流動能將其部分轉換成電能，達到節能環保的效果。
圖1是本發明實施例的供電裝置的示意圖。
圖2是本發明使用圖1中供電裝置的照明裝置的一實施例的示意圖。
圖3是本發明使用圖1中供電裝置的照明裝置的另一實施例的示意圖。
具體實施例方式
圖1所示為本發明實施例的供電裝置100。該供電裝置100用於產生直流電205以供給一發 光二極體光源30。該供電裝置100還可用於給其他光源供電，優選地用於給發光二極體光源 30供電。該供電裝置100包括一直流發電機20、 一管道22、 一水池25及一水循環裝置26，該 管道22、水池25及水循環裝置26共同構成一閉合的水循環系統。該水池25中盛有水，該管道 22連通水池25及水循環裝置26，該水循環裝置26可驅動水池25中的水沿一定方向流動，因此 ，水池25中的水流可循環通過水池25、管道22及水循環裝置26。
所述直流發電機20是一種利用電磁感應進行直流發電的設備，該直流發電機20通常具有 一葉輪201及一發電裝置203。該葉輪201可設置在水流方向上並部分浸入水流中，使得葉輪 201的旋轉切線方向與水流方向保持一致，從而葉輪201可在水流的驅動下轉動。該發電裝置 203可在葉輪201的驅動下發電，該發電裝置203包括定子、轉子及換向片。該發電裝置203的 定子包括一用於在空氣中建立磁場的磁場繞組，該轉子包括一相對於定子轉動的電樞繞組， 該發電裝置203的轉子可通過一齒輪裝置(圖未示)與葉輪201連接進而在葉輪201的帶動下 轉動，使得該轉子的電樞繞組在磁場中相對運動從而感應產生一交流電壓，該交流電壓通過 所述換向片轉換為直流電205輸出。
所述水池25為一盛有水的容器，比如遊泳池或水族箱，該水池25包括一入水口252及一 出水口253，所述水流可通過入水口252及出水口253流入或流出該水池25。
所述水循環裝置26可設置在管道22或水池25中，優選地設置於管道22中。該水循環裝置 26包括一入水口262、 一出水口263及一馬達265;該馬達265可由市電供電，用於將水流由入 水口262吸入並從出水口263排出，從而驅動水流按一預定方向沿管道22流動。在由遊泳池構 成的水池25中，該水循環裝置26也可用於過濾水中的雜質；在由水族箱構成的水池25中，該 水循環裝置26不僅可過濾雜質，還可增加水中的氧氣量。
所述直流發電機20可設置於水池25的入水口252或出水口253處，從而有利於接受水流的 驅動；可以理解地，該直流發電機20的數量不限於一個，亦可為多個，從而有利於產生更多 的電力。使用時，開動水循環裝置26的馬達265驅動水流沿著管道22流動，水流流經水池25時將帶動該水池25中水流換水；水流流經直流發電機20時將帶動該直流發電機20的葉輪201 轉動並通過發電裝置203進行發電，從而產生直流電205輸出。因此，該供電裝置100利用水 池25、管道22之間的水流循環進行發電，並轉換成直流電輸出205以提供電力給發光二極體 光源30，從而有效地利用水循環系統中的水流動能將其部分轉換成電能，達到節能環保的效 果；可以理解地，該直流發電機20還可設置在一自然水循環系統中便於接受水流驅動的位置 ，如河流、江水，從而直接利用自然水循環系統中的水能進行發電，由此可省去水循環裝置 26，進一步地達到節能環保的目的。
圖2所示為本發明使用圖1中的直流發電機20所提供電源的照明裝置200，該照明裝置 200包括一直流發電機20、 一發光二極體光源30、 一充電電池40、 一定時器50及一光傳感器 60，該充電電池40與發光二極體光源30並聯，該充電電池40—端通過定時器50與發光二極體 光源30—端相連，該發光二極體光源30另一端與充電電池40另一端相連，該光傳感器60與定 時器50相連。直流發電機20、發光二極體光源30、充電電池40、定時器50及光傳感器60構成 閉合電路。該直流發電機20以如圖1所示實施例中所述方式提供直流電；該充電電池40用以 存儲該直流發電機20產生的電能並可向該發光二極體光源30供電；該定時器50用於控制該發 光二極體光源30的開/關，該光傳感器60用於監控該發光二極體光源30周圍環境的亮度。該 光傳感器60偵測到周圍環境亮度不夠時，該光傳感器60會給定時器50發出信號，該定時器50 即連通充電電池40與發光二極體光源30的電路，使得該發光二極體光源30得到充電電池40的 供電進而照亮周圍環境；當該光傳感器60偵測到周圍環境亮度足夠時，該光傳感器60會發出 信號通知定時器50關斷充電電池40與發光二極體光源30的電路，從而關閉該發光二極體光源 30。因此，可根據環境亮度決定該發光二極體光源30的開/關，從而進一步達到節能環保的 目的。
請參閱圖3，為本發明另一實施例的照明裝置300，該照明裝置300具有與照明裝置200相 似的結構，該照明裝置300同樣包括一直流發電機20、 一發光二極體光源30、 一充電電池40 、 一定時器50及一光傳感器60，該發電機20、發光二極體光源30、充電電池40、定時器50及 光傳感器60構成閉合電路，該直流發電機20能以如圖1所述實施例中所述方式提供直流電； 該照明裝置300與照明裝置200的區別之處在於該照明裝置300還進一步包括一外部電路元 件70，該外部電路元件70由市電電源80供電構成一外部電路(圖未標)，該外部電路與發光 二極體光源30並聯；該照明裝置300還具有一電流偵測器(圖未示)，該電流偵測器用於偵 測充電電池40的電能狀況，當充電電池40儲電不足時，即該外部電路元件70可接通市電電源 80給發光二極體光源30供電，使得該發光二極體光源30的照明亮度達到設定標準。另外，本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化，如將直流發電機20置於其他的 水流循環系統中，使用不同的水循環裝置26，將直流發電機20置於更適合接受水流驅動的位 置，或者將直流發電機20、發光二極體光源30、充電電池40構成另一照明裝置，只要其不偏 離本發明的技術效果均可。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護 的範圍之內。
權利要求
權利要求1一種利用水循環的供電裝置，包括一直流發電機及一水循環系統，該直流發電機包括一葉輪及一發電裝置，該發電裝置可在葉輪的帶動下發電，該水循環系統中的水流沿一預定方向循環流動，其特徵在於該直流發電機的葉輪浸入水循環系統中的循環水流中，並在水流的驅動下轉動，從而帶動該發電裝置產生直流電。
2.如權利要求l所述的利用水循環的供電裝置，其特徵在於所述 水循環系統包括一水池、 一管道及一水循環裝置，該水池中盛有水，該管道連通水池及水循 環裝置，該水循環裝置用於驅動水池中的水沿所述預定方向流動從而循環通過水池、管道及 水循環裝置。
3.如權利要求2所述的利用水循環的供電裝置，其特徵在於所述 水池為遊泳池或水族箱，該水池包括一入水口及一出水口，該直流發電機設置於水池的入水 口或出水口處。
4.如權利要求2所述的利用水循環的供電裝置，其特徵在於所述 水循環裝置包括一入水口、 一出水口及一馬達；該馬達用於將水流由入水口吸入並從出水口 排出，從而驅動水流按所述預定方向沿管道流動。
5.如權利要求2所述的利用水循環的供電裝置，其特徵在於所述 直流發電機的數量為多個。
6. 一種照明裝置，包括一供電裝置及一發光二極體光源，該供電裝 置包括一直流發電機及一水循環系統，該直流發電機可在水流的驅動下發電，該水循環系統 中的水流沿一預定方向循環流動，其特徵在於該直流發電機部分浸入水循環系統中的循環 水流中，並在水流的驅動下產生直流電以供給該發光二極體光源。
7.如權利要求6所述的照明裝置，其特徵在於所述照明裝置還包 括一充電電池，該充電電池與該直流發電機電連接，用以存儲該直流發電機產生的電能。
8.如權利要求7所述的照明裝置，其特徵在於所述照明裝置還包 括一定時器及一光傳感器，該充電電池的通過該定時器與發光二極體光源形成電連接，該光 傳感器與定時器相連，該定時器用於控制該發光二極體光源的開/關，該光傳感器用於監控 該發光二極體光源周圍環境的亮度並控制該定時器。
9.如權利要求8所述的照明裝置，其特徵在於所述照明裝置還包括一外部電路，該外部電路與發光二極體光源形成電連接，該外部電路在充電電池儲電不足 時用於向發光二極體光源供電。
10.一種供電方法，包括將一直流發電機置於一水循環系統中， 該直流發電機的葉輪浸入水循環系統中的循環水流中，並在水流的驅動下轉動帶動該發電裝 置產生直流電。
11.如權利要求10所述的供電方法，其特徵在於還包括將一充電 電池與該直流發電機電連接，用以存儲該直流發電機產生的電能。
12.如權利要求ll所述的供電方法，其特徵在於還包括將一發光 二極體光源、 一定時器及一光傳感器與該充電電池、直流發電機電連接形成閉合電路，該充 電電池的通過該定時器與發光二極體光源形成電連接，該光傳感器與定時器相連，該定時器 用於控制該發光二極體光源的開/關，該光傳感器用於監控該發光二極體光源周圍環境的亮 度。
13.如權利要求12所述的供電方法，其特徵在於還包括將一外部 電路與發光二極體光源形成電連接，該外部電路在充電電池儲電不足時用於向發光二極體光 源供電。
全文摘要
一種利用水循環的供電裝置，包括一直流發電機及一水循環系統，該直流發電機包括一葉輪及一發電裝置，該發電裝置可在葉輪的帶動下發電，該水循環系統中的水流沿一預定方向循環流動，該直流發電機的葉輪浸入水循環系統中的循環水流中，並在水流的驅動下轉動，從而帶動該發電裝置產生直流電。本發明還揭露了一種照明裝置及其供電方法，所述供電裝置、照明裝置及供電方法利用水流循環進行發電，並轉換成直流電輸出以提供電力給發光二極體光源，從而有效地利用水循環系統中的水流動能將其部分轉換成電能，達到節能環保的效果。
文檔編號F03B13/00GK101469660SQ20071020343
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者徐弘光, 王君偉 申請人:富士邁半導體精密工業(上海)有限公司;沛鑫半導體工業股份有限公司