產(chǎn)生電功率的系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】產(chǎn)生電功率的系統(tǒng)
[0001]與相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2012年8月21日提交的名稱為“發(fā)電站”的美國臨時專利申請N0.61/691，550的益處和優(yōu)先權(quán)，該申請整體通過引用而結(jié)合在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本文公開的主題涉及產(chǎn)生電功率的系統(tǒng)，并且具體而言，涉及使用重力作為能源來產(chǎn)生電功率。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，越來越多地使用清潔和可再生能源，包括風能、水能、太陽能等。這些替代能源提供優(yōu)于傳統(tǒng)能源(包括化石燃料和核能)的某些經(jīng)濟和環(huán)境優(yōu)點。但是，這些替代能源通常安裝和維護起來較昂貴，并且需要大量空間來提供穩(wěn)定可靠的電功率系統(tǒng)。另外，這些替代能源取決于通常不可控制的環(huán)境因素(例如，太陽或風的可獲得性)，以產(chǎn)生需要的電功率。
[0004]提供上面的論述僅用作一般背景信息，并且不意圖用于幫助確定要求保護的主題的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種產(chǎn)生電功率的系統(tǒng)包括重物組件，其聯(lián)接到傳動系上，傳動系聯(lián)接到傳動機構(gòu)上，傳動機構(gòu)聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上。當重物組件由于重力而從升高位置下降時，傳動系使傳動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，傳動機構(gòu)使旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使功率發(fā)生器機構(gòu)的軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電功率。在重物組件下降之后，提升機構(gòu)使重物組件上升到升高位置，從而使產(chǎn)生電功率的系統(tǒng)復(fù)位。
[0006]在一個實施例中，系統(tǒng)包括:第一傳動系；聯(lián)接到第一傳動系上的重物組件，其中第一傳動系構(gòu)造成在重物組件由于重力而從升高位置下降時被重物組件沿第一方向拉動；聯(lián)接到第一傳動系上的傳動機構(gòu)，其中傳動機構(gòu)構(gòu)造成在重物組件由于重力而下降時由于第一傳動系而以第一旋轉(zhuǎn)速度沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；聯(lián)接到傳動機構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其中旋轉(zhuǎn)機構(gòu)構(gòu)造成由于傳動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)而以第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，其中第二旋轉(zhuǎn)速度大于第一旋轉(zhuǎn)速度；聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上的功率發(fā)生機構(gòu)，其中功率發(fā)生機構(gòu)的軸構(gòu)造成由于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)而以第三旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，其中軸的旋轉(zhuǎn)在功率發(fā)生機構(gòu)的輸出處產(chǎn)生電功率；以及聯(lián)接到重物組件上的提升機構(gòu)，其中提升機構(gòu)構(gòu)造成在重物組件由于重力而下降之后將重物組件提升到升高位置。
[0007]在另一個實施例中，系統(tǒng)包括:第一傳動系；聯(lián)接到第一傳動系上的重物組件，其中第一傳動系構(gòu)造成在重物組件由于重力而從升高位置下降時被重物組件沿第一方向拉動；聯(lián)接到第一傳動系上的傳動機構(gòu)，其中傳動機構(gòu)構(gòu)造成在重物組件由于重力而下降時由于第一傳動系而以第一旋轉(zhuǎn)速度沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；包括多個滑輪的滑輪系統(tǒng)，第一傳動系在傳動機構(gòu)和重物組件之間延伸通過滑輪，其中多個滑輪中的至少一個聯(lián)接到重物組件上；第二傳動系；通過第二傳動系聯(lián)接到傳動機構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其中旋轉(zhuǎn)機構(gòu)構(gòu)造成由于傳動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)而以第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，其中第二旋轉(zhuǎn)速度大于第一旋轉(zhuǎn)速度；第三傳動系；通過第三傳動系聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上的功率發(fā)生機構(gòu)，其中功率發(fā)生機構(gòu)的軸構(gòu)造成由于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)而沿第三旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，其中軸的旋轉(zhuǎn)在功率發(fā)生機構(gòu)的輸出處產(chǎn)生電功率，并且其中第三旋轉(zhuǎn)速度大于第二旋轉(zhuǎn)速度；可充電電池，其通過來自功率發(fā)生機構(gòu)的輸出的電功率充電；聯(lián)接到重物組件上的提升機構(gòu)，其中提升機構(gòu)構(gòu)造成在重物組件由于重力而下降之后將重物組件提升到升高位置，并且其中功率發(fā)生機構(gòu)的輸出處的電功率用來對提升機構(gòu)提供電功率；以及重繞機構(gòu)，其中重繞機構(gòu)構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)，以沿第二方向?qū)⒌谝粋鲃酉道瓌拥街乩@機構(gòu)中。
[0008]根據(jù)一個或多個說明性實施例，本發(fā)明的這個簡要描述僅意圖提供本文公開的主題的簡要概述，而不用作導引來解釋權(quán)利要求或限定或限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。這個簡要描述提供來以簡化形式引入說明性的一組概念，這些概念在下面的詳細描述中進行進一步描述。這個簡要描述不意圖標識要求保護的主題的關(guān)鍵特征或?qū)嵸|(zhì)特征，其也不意圖用來幫助確定要求保護的主題的范圍。要求保護的主題不限于解決背景中提到的任何或所有缺點的實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0009]為了使得能夠理解本發(fā)明的特征，可參照某些實施例來詳細描述本發(fā)明，一些實施例示出在附圖中。但是，要注意，附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例并且因此不看作限制本發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明的范圍包含其它同等有效的實施例。附圖不一定按比例繪制，重點大體放在示出本發(fā)明的某些實施例的特征上。在附圖中，相同標號在各種圖中用來指示相同部件。因而，為了進一步理解本發(fā)明，可參照結(jié)合附圖閱讀的以下詳細描述，其中:
圖1為產(chǎn)生電功率的示例性系統(tǒng)的示意圖；以及
圖2是圖1的產(chǎn)生電功率的示例性系統(tǒng)的示意圖，其顯示系統(tǒng)的額外的細節(jié)。
【具體實施方式】
[0010]圖1和2為產(chǎn)生電功率的示例性系統(tǒng)100的示意圖。重物組件102 (例如，一個或多個重物)由提升機構(gòu)110支承在升高位置處。在一個實施例中，提升機構(gòu)110包括提升機構(gòu)驅(qū)動器111，其聯(lián)接到提升臂113上，以使提升臂113上升，以及釋放提升臂113，從而允許其由于重力而下降。提升臂113的遠側(cè)(第一)端包括提升臂平臺118，重物組件102支托在其上。提升機構(gòu)驅(qū)動器控制開關(guān)112控制提升機構(gòu)驅(qū)動器111的運行，從而確定提升機構(gòu)驅(qū)動器111何時使提升臂113和位于提升臂平臺118上的重物組件102上升，釋放提升臂113和重物組件102或保持提升臂113和重物組件102的位置。
[0011]在一個實施例中，提升機構(gòu)功率源120 (例如，直流(DC)可充電電池)通過提升機構(gòu)功率源輸出122將電功率提供給提升機構(gòu)驅(qū)動器111。在一個實施例中，外部功率源124(例如，來自電力公司的交流(AC)電功率)可通過外部功率源輸出126將電功率直接提供給提升機構(gòu)驅(qū)動器111或通過提升機構(gòu)功率源120間接提供給提升機構(gòu)驅(qū)動器111。如將闡述的那樣，本發(fā)明的產(chǎn)生電功率的系統(tǒng)100產(chǎn)生的電功率可用來代替或補充外部功率源124，以將電功率直接提供給提升機構(gòu)驅(qū)動器111或通過提升機構(gòu)功率源120間接提供給提升機構(gòu)驅(qū)動器111。
[0012]在圖2中顯示的一個實施例中，提升機構(gòu)110包括液壓泵，作為提升機構(gòu)驅(qū)動器111。液壓泵111通過供應(yīng)線路224和返回線路226連接到液壓缸體220上，供應(yīng)線路224和返回線路226從液壓泵111傳送液壓流體，以驅(qū)動液壓缸體220，液壓缸體220包括缸體筒221和從缸體筒221的遠側(cè)(第一)端延伸的活塞桿222。在一個實施例中，缸體筒221的近側(cè)(第二)端可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到支承臂軸117上，支承臂軸117附連到用于提升機構(gòu)110的固定支承臂116上。類似地，活塞桿222的遠側(cè)(第一)端可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到提升臂軸115上，提升臂軸115附連到安裝在提升臂113上的提升臂支架114上。
[0013]當提升機構(gòu)驅(qū)動器(液壓泵)111被控制成釋放(且允許下降)提升臂113(例如，通過從液壓泵111移除電功率)時，液壓流體從液壓缸體220的缸體筒221移除，從而使活塞桿222縮回到缸體筒221中?；钊麠U222的縮回允許提升臂113和重物組件102通過重力而下降。在示出的實施例中，在提升臂下降時，提升臂113和液壓缸體220沿逆時針(第一旋轉(zhuǎn))方向A旋轉(zhuǎn)。相反，當提升機構(gòu)驅(qū)動器(液壓泵)111被控制成使提升臂113上升(例如，通過將電功率提供給液壓泵111)時，液壓流體被泵送到液壓缸體220的缸體筒221中，從而使活塞桿222從缸體筒221延伸?；钊麠U222的有力的延伸使提升臂113和重物組件102上升。在示出的實施例中，在提升臂上升時，提升臂113和液壓缸體220沿順時針(第二旋轉(zhuǎn))方向B旋轉(zhuǎn)。將理解，可使用包括提升臂113和液壓泵111的那些以外的其它提升機構(gòu)110，包括絞盤系統(tǒng)，其聯(lián)接到鏈上，以使重物組件102上升和下降。
[0014]在一個實施例中，提升機構(gòu)驅(qū)動器控制開關(guān)112可從上部(第一)開關(guān)107和下部(第二)開關(guān)108接收開關(guān)輸出109，上部(第一)開關(guān)107和下部(第二)開關(guān)108構(gòu)造成檢測提升臂113和/或重物組件102的位置。例如，如果提升臂113位于升高位置處，如圖1中顯示，則上部開關(guān)107可通過開關(guān)輸出109將信號發(fā)送到提升機構(gòu)驅(qū)動器控制開關(guān)112，以使提升機構(gòu)驅(qū)動器111釋放提升臂113和允許重物組件102通過重力而下降。類似地，如果提升臂113位于下降位置處，下部開關(guān)108可通過開關(guān)輸出109將信號發(fā)送到提升機構(gòu)驅(qū)動器控制開關(guān)112，以使提升機構(gòu)驅(qū)動器111使提升臂113上升。將理解，各種開關(guān)機構(gòu)可用來控制提升機構(gòu)驅(qū)動器111的運行，包括定時器機構(gòu)，定時器機構(gòu)可允許提升臂113通過重力而下降達一時段，并且然后使提升臂113上升達一時段。
[0015]如圖1和2中可看到的那樣，一級(第一)傳動系160聯(lián)接到重物組件102上。在一