借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法及其發電系統與流程

本發明屬于水力發電清潔能源領域，涉及一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法及其發電系統。

背景技術：

真正意義的清潔能源是水電，水是地球上最多的資源，在全球環境氣候日趨嚴重的今天，化石資源不能再燒下去了，向水要能源應是人類正確的選擇，特別是大海的水是取之不盡的。

目前的水力發電主要是攔壩蓄水發電，而建大壩投資過大，還伴隨一系列的其它問題，更重要的是大壩建成蓄上了成百上萬平方公里的水，水從發電機里一過，一瀉千里，一次性使用，太浪費淡水資源。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種設計科學合理的借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法，可以減少很多水力發電所受的制約條件，是一種創造性的革命性的發電方法，同時還提供一種結構簡單的借重力制造浮力以提升水位的水力發電系統；本發明提供的借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法及其發電系統，水資源利用效率高，發電效率高，可應用于水力發電站庫區、湖泊、水庫、江河和大海中沒有潮汐或潮汐落差很小的海域。

本發明的目的是這樣實現的：第一方面，提供一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法，包括以下步驟：

（1）通過能夠上下往復運動的浮動裝置為設定高度的固定水槽不斷運送設定體積的水；

（2）所述固定水槽內的水通過下落水管道不斷流入發電機，使所述發電機不斷發電；

（3）所述發電機用過的水流入設定高度的重力水槽，所述重力水槽在設定時間內裝滿設定體積的水后能夠從該高度自由下落，下落到所述重力水槽的底部剛好接觸水面的設定位置時通過相應的鎖止機構鎖止，接著重力水槽水閘打開，所述重力水槽內的水及后續流入所述重力水槽的水通過所述重力水槽水閘還與原水源；

（4）同時，所述重力水槽自由下落過程中產生的重力通過拉動裝置將所述浮動裝置的可伸縮浮漂在設定時間內拉伸開以制造浮力，該浮力能夠使裝滿設定體積水的所述浮動裝置向上浮出水面，并在設定時間內將所述浮動裝置的浮動提升水槽提升到其上端與所述固定水槽的下端接近相同的設定位置；

（5）接著，在所述浮力的作用下，所述浮動提升水槽到達所述設定位置并通過兩個水槽閘門的相互配合開始給所述固定水槽注水，注水過程中，所述浮動裝置會繼續上升，并在所述浮動提升水槽運送的水剛好全部注入所述固定水槽時通過相應的鎖止機構將其鎖止；

（6）接著，啟動浮漂拉回動力，幫助所述可伸縮浮漂在設定時間內收縮回初始狀態，同時，所述可伸縮浮漂收縮過程中產生的拉力能夠通過所述拉動裝置將所述重力水槽往上拉，拉回到原設定高度后通過相應的鎖止機構將其鎖定，同時關閉所述重力水槽水閘使其開始接受發電機用過的水；

（7）所述可伸縮浮漂收縮回初始狀態后，所述浮動裝置被解除相應的鎖止機構并在重力作用下開始自由下落，在所述浮動提升水槽下端剛好接觸水面時，已開啟的所述浮動提升水槽閘門開始為其注水并繼續下沉，在所述浮動提升水槽剛好注滿水時通過相應的鎖止機構將其鎖止；

（8）此時，所述重力水槽也剛好裝滿設定體積的水并具備自由下落的條件，于是所述重力水槽被解除相應的鎖止機構，并開始自由下落同時通過所述拉動裝置開始拉伸所述可伸縮浮漂，進入下一個循環，周而復始，實現所述浮動提升水槽通過上下往復運動不斷為設定高度的所述固定水槽運送設定體積的水，實現所述固定水槽內的水通過所述下落水管道不斷流入所述發電機，使所述發電機不斷發電。

優選的，所述浮動提升水槽與所述可伸縮浮漂拉伸開體積有一定的比例關系，所述可伸縮浮漂拉伸開后的體積是所述浮動提升水槽容量的1.3～1.5倍。

優選的，所述可伸縮浮漂拉伸開的長度一定同所述重力水槽上下運行的高度相等，所述可伸縮浮漂拉伸開的長度視水源的深淺而定，水源深的話適當增加長度，所述重力水槽上下運行的高度相應增加。

優選的，所述兩個水槽閘門的相互配合為所述浮動提升水槽閘門從上往下開啟，所述固定水槽閘門從下往上閉合。

第二方面，還提供一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電系統，

包括浮動裝置，所述浮動裝置包括可伸縮浮漂、支撐架、浮動提升水槽、進排氣管和浮漂籠體，所述可伸縮浮漂設置于所述浮漂籠體內，所述浮動提升水槽通過所述支撐架連接于所述浮漂籠體上端，所述進排氣管與所述可伸縮浮漂相連并向上伸出水面，所述可伸縮浮漂、支撐架、浮動提升水槽、進排氣管和浮漂籠體形成一體；

包括固定水槽，所述固定水槽通過固定水槽水泥柱體設置于水面上方一定高度處，所述固定水槽間隔一定距離對稱設有兩個，所述浮動裝置設置于所述兩個固定水槽之間并通過軌道裝置與固定水槽水泥柱體連接在一起；所述兩個固定水槽下端對稱設有兩個下落水管道，所述兩個下落水管道下方對稱設有兩個發電機；

包括重力水槽，所述重力水槽下端設有重力水槽水閘，所述兩個發電機下方對稱設有兩個重力水槽，所述重力水槽設置于所述固定水槽水泥柱體之間并通過軌道裝置與其連接在一起；

包括拉動裝置，所述重力水槽通過所述拉動裝置與所述可伸縮浮漂連接在一起，所述拉動裝置對稱設有兩個，所述兩個重力水槽通過所述兩個拉動裝置與所述可伸縮浮漂的兩端連接在一起；

包括鎖止機構，所述鎖止機構能夠將所述浮動裝置和重力水槽分別鎖止于相應軌道裝置的上端和下端。

優選的，所述可伸縮浮漂為囊狀體，所述可伸縮浮漂包括中間節段和兩側對稱設置的多個分節段，所述中間節段設有進排氣管，所述進排氣管通過中間節段與所述可伸縮浮漂相連并向上伸出水面，所述中間節段內腔設有浮漂拉回動力，所述兩側的多個分節段能夠縮入所述中間節段。

優選的，所述中間節段和分節段由硬質材料制成，所述中間節段與分節段之間和每兩個所述分節段之間的連接處由軟質材料連接，所述中間節段四壁密封兩側開口，所述分節段四壁密封內側設有多個通氣孔、外側開口，所述兩側的最后一個分節段外側密封。

優選的，所述拉動裝置包括拉動繩索、上滑輪組和下穩定滑輪，所述重力水槽上端設有第一固定點，所述可伸縮浮漂外側設有第二固定點，所述固定水槽下方設有上滑輪組，所述固定水槽水泥柱體位于所述浮漂籠體下沉后被鎖止位置處設有下穩定滑輪，所述拉動繩索固定于所述第一固定點并依次穿過所述上滑輪組和下穩定滑輪后固定于所述第二固定點。

優選的，所述上滑輪組包括主穩定滑輪和輔助繞繩輪，所述主穩定滑輪和輔助繞繩輪通過離合裝置實現分離與結合，所述輔助繞繩輪上設有繞繩轉動動力，所述拉動繩索包括重力水槽繩索和可伸縮浮漂繩索，所述重力水槽繩索一端固定于所述第一固定點，所述重力水槽繩索另一端設有重力繩索分合點，所述可伸縮浮漂繩索一端固定于所述第二固定點，所述可伸縮浮漂繩索另一端纏繞于所述輔助繞繩輪上，所述可伸縮浮漂繩索上設有第一分合點和第二分合點，所述第一分合點設置于所述可伸縮浮漂繩索位于所述浮漂籠體下沉后被鎖止時與所述重力繩索分合點的重合處，所述第二分合點設置于所述可伸縮浮漂繩索位于所述浮漂籠體上升后被鎖止時與所述重力繩索分合點的重合處。

優選的，所述重力繩索分合點、第一分合點、第二分合點為電磁感應器，所述重力繩索分合點為電磁感應器的正極時所述第一分合點、第二分合點為電磁感應器的負極；

或者，所述重力繩索分合點為電磁感應器的負極時所述第一分合點、第二分合點為電磁感應器的正極。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

（1）本發明主要是把發電用過的水收集起來形成重力，通過重力去把一個可伸縮的浮漂拉伸開，從而制造出浮力，再依靠該浮力把之前發電用過的水運送回高處重復用來發電，全過程實現水的循環應用，水資源利用效率高；

（2）具體而言，本發明通過重力水槽收集發電機用過的水，利用其自由下落產生的重力拉伸開可伸縮浮漂，再依靠可伸縮浮漂制造出的浮力抬高浮動提升水槽為高處的固定水槽運送發電用水，結構簡單，每次運行不超過10個動作，還可實現遠程數控；

（3）本發明的浮動裝置往水中的下落是收縮浮漂，使其浮力減少，同時借助于自身重量自由往水中下沉，上升是借助于水的浮力，而可伸縮的浮漂拉伸開對應于浮力的制造是借助重力水槽收集發電用水形成的重力，由此可以看出，本發明中較大的兩個用力動作對能源消耗很低，大大降低了發電成本，從而獲得更多的電能，大大提高了發電效率；

（4）本發明通過循環用水發電可有效解決攔壩蓄水發電太浪費淡水資源的問題，是一種全新的不同于傳統的水力發電方法，具有很高的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是本發明的浮動裝置未提升時的整體狀態圖。

圖2是本發明的浮動裝置提升上去時（浮動提升水槽即將為固定水槽注水）的整體狀態圖。

圖3是本發明的可伸縮浮漂收縮時的狀態圖。

圖4是本發明的可伸縮浮漂拉伸開時的狀態圖。

圖5是本發明的分節段的結構示意圖和兩個分節段連接時的結構示意圖。

圖6是本發明的浮動裝置低位重力水槽高位時的拉動裝置的狀態圖。

圖7是本發明的浮動裝置低位重力水槽低位時（可伸縮浮漂拉伸開）的拉動裝置的狀態圖。

圖8是本發明的浮動裝置高位重力水槽低位時的拉動裝置的狀態圖。

圖9是本發明的浮動裝置高位重力水槽高位時（可伸縮浮漂收縮回）的拉動裝置的狀態圖。

圖中：1、浮漂籠體 2、可伸縮浮漂 21、中間節段 22、分節段 23、通氣孔 3、浮動裝置鎖止機構 4、支撐架 5、浮動提升水槽 6、進排氣管 7、固定水槽 8、下落水管道 9、發電機 10、上滑輪組 101、主穩定滑輪 102、輔助繞繩輪 103、離合裝置 104、繞繩轉動動力 11、拉動繩索 111、重力水槽繩索 112、可伸縮浮漂繩索 113、重力水槽分合點 114、第一分合點 115、第二分合點 12、第一固定點 13、重力水槽鎖止機構 14、重力水槽 15、下穩定滑輪 16、第二固定點 17、固定水槽水泥柱體 18、浮漂拉回動力 19、重力水槽水閘。

具體實施方式

本發明利用浮力提升水的理念，浮力是可以制造的，通過浮力把大量的水送向高處，從而保證水力發電必須具備的落差和流量兩個要點，完成水力發電應具備的全過程，并把發電用過的水還給原水域再拿來應用，形成對發電用水的循環利用。

請參閱圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，第一方面，本發明提供了一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法，包括以下步驟：

（1）通過能夠上下往復運動的浮動裝置為設定高度的固定水槽7不斷運送設定體積的水；

（2）固定水槽7內的水通過下落水管道8不斷流入發電機9，使發電機9不斷發電；

（3）發電機9用過的水流入設定高度的重力水槽14，重力水槽14在設定時間內裝滿設定體積的水后能夠從該高度自由下落，下落到重力水槽14的底部剛好接觸水面的設定位置時通過相應的鎖止機構鎖止，接著重力水槽水閘19打開，重力水槽14內的水及后續流入重力水槽14的水通過重力水槽水閘19還與原水源；

（4）同時，重力水槽14自由下落過程中產生的重力通過拉動裝置將浮動裝置的可伸縮浮漂2在設定時間內拉伸開以制造浮力，該浮力能夠使裝滿設定體積水的浮動裝置向上浮出水面，并在設定時間內將浮動裝置的浮動提升水槽5提升到其上端與固定水槽7的下端接近相同的設定位置；

（5）接著，在該浮力的作用下，浮動提升水槽5到達設定位置并通過兩個水槽閘門的相互配合開始給固定水槽7注水，注水過程中，浮動裝置會繼續上升，并在浮動提升水槽5運送的水剛好全部注入固定水槽7時通過相應的鎖止機構將其鎖止；

（6）接著，啟動浮漂拉回動力18，幫助可伸縮浮漂2在設定時間內收縮回初始狀態，同時，可伸縮浮漂2收縮過程中產生的拉力能夠通過拉動裝置將重力水槽14往上拉，拉回到原設定高度后通過相應的鎖止機構將其鎖定，同時關閉重力水槽水閘19使其開始接受發電機9用過的水；

（7）可伸縮浮漂2收縮回初始狀態后，浮動裝置被解除相應的鎖止機構并在重力作用下開始自由下落，在浮動提升水槽5下端剛好接觸水面時，已開啟的浮動提升水槽閘門開始為其注水并繼續下沉，在浮動提升水槽5剛好注滿水時通過相應的鎖止機構將其鎖止；

（8）此時，重力水槽14也剛好裝滿設定體積的水并具備自由下落條件，于是重力水槽14被解除相應的鎖止機構，并開始自由下落同時通過拉動裝置開始拉伸可伸縮浮漂2，進入下一個循環，周而復始，實現浮動提升水槽5通過上下往復運動不斷為設定高度的固定水槽7運送設定體積的水，實現固定水槽7內的水通過下落水管道8不斷流入發電機9，使發電機9不斷發電。

具體地，浮動提升水槽5與可伸縮浮漂2拉伸開體積有一定的比例關系，可伸縮浮漂2拉伸開后的體積是浮動提升水槽5容量的1.3～1.5倍。

具體地，可伸縮浮漂2拉伸開的長度一定同重力水槽14上下運行的高度相等，可伸縮浮漂2拉伸開的長度視水源的深淺而定，水源深的話適當增加長度，重力水槽14上下運行的高度相應增加。

具體地，兩個水槽閘門的相互配合為浮動提升水槽閘門從上往下開啟，固定水槽閘門從下往上閉合。

具體地，浮漂拉回動力18主要由電動機實現，通過電動機的帶動將可伸縮浮漂2收縮回初始狀態同時將重力水槽14拉回到原設定高度。

本發明的發電方法可在40～100米深水域應用，有條件的也可以人造水池應用，本發明的發電方法對水是循環使用，不會對水源造成浪費或者產生其它不利影響。本發明的浮動裝置往水中的下落是收縮浮漂，使其浮力減少，同時借助于自身重量自由往水中下沉，上升是借助于水的浮力，而可伸縮的浮漂拉伸開對應于浮力的制造是借助重力水槽收集發電用水形成的重力，綜上所述，借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法，其設計科學合理，可以減少很多水力發電所受的制約條件，它是一種創造性的革命性的發電方法。

請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9，第二方面，本發明還提供了一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電系統，

包括浮動裝置，用于水位的提升。浮動裝置包括可伸縮浮漂2、支撐架4、浮動提升水槽5、進排氣管6和浮漂籠體1，可伸縮浮漂2形成的浮力保證浮動裝置的上浮，支撐架4保證水位的提升高度，浮動提升水槽5用于盛水并設有進放水閘門，同時保證為高處的固定水槽7供水，進排氣管6保證為可伸縮浮漂2送氣和排氣，浮漂籠體1用于保護可伸縮浮漂2。可伸縮浮漂2設置于浮漂籠體1內，浮動提升水槽5通過支撐架4連接于浮漂籠體2上端，進排氣管6與可伸縮浮漂2相連并向上伸出水面。可伸縮浮漂2、支撐架4、浮動提升水槽5、進排氣管6和浮漂籠體1形成一體式的浮動裝置，保證浮動裝置能夠長期穩定地進行上下往復運動，工作可靠。

包括固定水槽7，用于盛放發電用水。固定水槽7通過固定水槽水泥柱體17設置于水面上方一定高度處，以提供發電用水所需要的高度落差。固定水槽7間隔一定距離對稱設有兩個，浮動裝置設置于兩個固定水槽7之間并通過軌道裝置與固定水槽水泥柱體17連接在一起，浮動裝置能夠通過軌道裝置沿固定水槽水泥柱體17上下滑動，以實現浮動提升水槽5的上下往復運動。兩個固定水槽7下端對稱設有兩個下落水管道8，兩個下落水管道下方對稱設有兩個發電機9，固定水槽7中的水通過下落水管道8定量流入發電機9，以提供發電用水所需要的流量。

包括重力水槽14，用于盛放形成所需重力用水，以提供可伸縮浮漂2能夠拉伸開所需的拉力。重力水槽14下端設有重力水槽水閘19，通過打開和關閉重力水槽水閘19實現重力水槽14的裝滿水和將發電用水還與原水源。兩個發電機9下方對稱設有兩個重力水槽14，重力水槽14設置于固定水槽水泥柱體17之間并通過軌道裝置與其連接在一起，重力水槽14能夠通過軌道裝置沿固定水槽水泥柱體17上下滑動。

包括拉動裝置，用于重力水槽14和可伸縮浮漂2之間拉力的傳遞，以實現浮動裝置的下落拉動重力水槽14的上升，反之，以實現重力水槽14的下落拉動可伸縮浮漂2的拉伸開。重力水槽14通過拉動裝置與可伸縮浮漂2連接在一起，拉動裝置對稱設有兩個，兩個重力水槽14通過兩個拉動裝置與可伸縮浮漂2的兩端連接在一起。

包括鎖止機構，鎖止機構能夠將浮動裝置和重力水槽14分別鎖止于相應軌道裝置的上端和下端。具體而言，本發明的鎖止機構包括浮動裝置鎖止機構3和重力水槽鎖止機構13，浮動裝置鎖止機構3用于保證可伸縮浮漂2拉伸和收縮時的穩定，對內可以鎖定可伸縮浮漂2，對外可同固定水槽水泥柱體17上的軌道裝置鎖定，以保證浮動裝置的穩定，同時需要時還可以為浮動裝置助力；重力水槽鎖止機構13用于保證重力水槽14的上下不越位，同時需要時也可以為重力水槽14助力。兩個浮動裝置鎖止機構3對稱設置于浮漂籠體1的兩側，能夠將浮動裝置分別鎖止于其軌道裝置的上端和下端兩個位置處，兩個重力水槽鎖止機構13對稱設置于重力水槽14的兩側，能夠將重力水槽14分別鎖止于其軌道裝置的上端和下端兩個位置處，那么兩個重力水槽14對應設有4個重力水槽鎖止機構13。其中，鎖止機構主要是一個電動機，具體而言，通過電動機的開與關來控制浮動裝置和重力水槽14的運動與鎖定。其中，軌道裝置用于浮動裝置和固定水槽7與固定水槽水泥柱體17的結合處，用于保證浮動裝置和固定水槽7上下運行的穩定性與行程距離的掌控，具體而言，軌道裝置是一種通用的機械結構，應該為本領域的技術人員所掌握，在此不再贅述。

具體地，可伸縮浮漂2為囊狀體，可伸縮浮漂2包括中間節段21和兩側對稱設置的5個分節段22。中間節段21設有進排氣管6，進排氣管6通過中間節段21與可伸縮浮漂2相連并向上伸出水面。中間節段21內腔設有浮漂拉回動力18，用于浮動裝置自由下落前將可伸縮浮漂2收縮回初始狀態，以實現浮動裝置接下來的順利下落，同時將重力水槽14捎帶拉回至高位。兩側的多個分節段22能夠縮入中間節段21，通過減少可伸縮浮漂2的體積降低其在水中的浮力從而實現浮動裝置在水中的下沉。

更為具體地，中間節段21和分節段22由硬質材料制成，中間節段21與分節段22之間和每兩個分節段22之間的連接處由軟質材料連接。中間節段21四壁密封兩側開口，為空心管狀結構，用于容納縮入的多個分節段22及其連接處的軟質材料。分節段22四壁密封內側多個通氣孔23、外側開口，兩側的最后一個分節段22外側密封。

具體地，拉動裝置包括拉動繩索11、上滑輪組10和下穩定滑輪15，拉動繩索11通過上滑輪組10和下穩定滑輪15提供一條拉力的合理傳遞途徑，上滑輪組10除了為拉力傳遞提供穩定支撐外，還具有將浮動裝置上浮和下沉之間多余繩索的收納作用。重力水槽14上端設有第一固定點12，可伸縮浮漂2外側設有第二固定點16，固定水槽7下方設有上滑輪組10，固定水槽水泥柱體17位于浮漂籠體1下沉后被鎖止位置處設有下穩定滑輪15。拉動繩索11固定于第一固定點12并依次穿過上滑輪組10和下穩定滑輪15后固定于第二固定點16，一起形成一條消耗低的拉力傳遞的有效途徑。

更為具體地，上滑輪組10包括主穩定滑輪101和輔助繞繩輪102，主穩定滑輪101和下穩定滑輪15一起共同有效降低了拉力在傳遞過程中存在的消耗。輔助繞繩輪102具有繞繩索功能，用于收納浮動裝置上升和下沉之間的多余繩索。主穩定滑輪101和輔助繞繩輪102通過離合裝置103實現分離與結合，兩者分開時，輔助繞繩輪102單獨完成繞繩索功能，兩者結合時實現重力水槽14與浮動裝置之間拉力的相互傳遞，利用重力水槽14下沉帶動可伸縮浮漂2的拉伸開，反之，利用可伸縮浮漂2的收縮帶動重力水槽14的上升，有效降低能源消耗，從而實現降低發電成本，提高發電效率；其中，離合裝置是一種通用的機械結構，為本領域技術人員所掌握，在此也不再贅述。輔助繞繩輪102上設有繞繩轉動動力104，用于保證浮動裝置上升之后又下落時產生的那部分多余繩索的收納，具體而言，繞繩轉動動力104主要是一個電動機，浮動裝置下落時，分離主穩定滑輪101和輔助繞繩輪102，開啟電動機控制輔助繞繩輪102轉動，幫助輔助繞繩輪102收納該部分多余繩索，相反，浮動裝置上升時，結合主穩定滑輪101和輔助繞繩輪102，關閉電動機，輔助繞繩輪102上收納的該部分多余繩索隨之拉出并跟隨上升。拉動繩索11包括重力水槽繩索111和可伸縮浮漂繩索112，重力水槽繩索111一端固定于第一固定點12，重力水槽繩索111另一端設有重力繩索分合點113，可伸縮浮漂繩索112一端固定于第二固定點16，可伸縮浮漂繩索112另一端纏繞于輔助繞繩輪102上。可伸縮浮漂繩索112上設有第一分合點114和第二分合點115，第一分合點114設置于可伸縮浮漂繩索112位于浮漂籠體1下沉后被鎖止時與重力繩索分合點113的重合處，第二分合點115設置于可伸縮浮漂繩索112位于浮漂籠體1上升后被鎖止時與重力繩索分合點113的重合處；具體而言，重力繩索分合點113與第一分合點114結合時，重力水槽14下落，結合點上升，將可伸縮浮漂2拉伸開，可伸縮浮漂2拉伸開后，兩者分開，浮動裝置上升，帶動第一分合點114往下走，當浮動裝置到達設定高位時，重力繩索分合點113與第二分合點115結合，可伸縮浮漂2收縮，結合點下落，將重力水槽14提至高位后，兩者分開，浮動裝置下落，產生多余可伸縮浮漂繩索112，啟動繞繩輔助動力104，輔助繞繩輪102轉動，將多余可伸縮浮漂繩索112收納，收納過程中第一分合點114與第二分合點115會隨之上升，同時第二分合點115隨多余可伸縮浮漂繩索112被纏繞并收納入輔助繞繩輪102上。

進一步更為具體地，重力繩索分合點113、第一分合點114、第二分合點115為電磁感應器，重力繩索分合點113為電磁感應器的正極時第一分合點114、第二分合點115為電磁感應器的負極；

或者，重力繩索分合點113為電磁感應器的負極時第一分合點114、第二分合點115為電磁感應器的正極。加電時，電磁感應器的正、負極相互吸引，重力水槽繩索111與可伸縮浮漂繩索112結合，共同升降，實現重力水槽14與浮動裝置之間拉力的傳遞，斷電時，電磁感應器的正、負極分開，重力水槽14與浮動裝置各自完成其余功能；

下面是一個具體實施例，配合相應的實際數據，對本發明的技術方案做進一步具體的說明，并計算和驗證了發電效率高。

在本實施例中，浮動提升水槽5浮起的初始狀態為固定水槽7的底部設計在浮動提升水槽5的頂部稍高且接近相同的位置，以保證盡量提高發電落差，因為浮動提升水槽5在放水過程中仍然可在浮力的作用下逐步上升。

在本實施例中，重力水槽14設計在發電機9的下方，以接受發電用水增加重量從而形成重力，重力水槽14兩側均設有重力水槽鎖止機構13，以保證重力水槽14上升時不碰撞發電機9，下落時剛好位于水面。

在本實施例中，發電系統安裝于0.002平方公里水域也就是2000平方米水域，浮動提升水槽5設計為長30米，寬25米，深10米，可一次提升水7500噸。兩個固定水槽7，每個固定水槽7的容量為7500噸的三分之一，因為它從接受水即可開始發電消耗水，這個容量剛合適。

在本實施例中，可伸縮浮漂2拉伸開后為長30米，寬25米，高15米，其體積是浮動提升水槽5容量的1.5倍。

在本實施例中，重力水槽14設計毛重60噸，長30米，寬16米，深4米，其1米深的水重480噸。

在本實施例中，浮動裝置自重設計為2500噸，加上一次提升水7500噸等于10000噸，可伸縮浮漂2拉伸開后體積為11250立方米，比10000噸多出1250立方米，浮動裝置可以完成上浮動作。可伸縮浮漂2收縮后的體積是2250立方米，浮動裝置自重2500噸，完全可以自行下沉。

在本實施例中，可伸縮浮漂2兩側各有5個分節段22，一個分節段可拉伸開2米，它長30米，高15米，一個分節段22的體積是900立方米，它在水中拉開過程中存在水的粘滯力，每拉開一段要消耗很大的力。重力水槽14每注入1米深的水是480噸，當注入3米水深時可開啟拉動，這時水重1440噸，加上毛重共1500噸，1500噸重量下落會形成其重量近10倍的重力，除去拉動繩索11與兩個滑輪的消耗也完全可一節一節地把可伸縮浮漂2拉伸開。

在本實施例中，上部的兩個上滑輪組10具有繞繩索功能，可分為主穩定滑輪101和輔助繞繩輪102，主穩定滑輪101負責重力拉力，輔助繞繩輪102負責多余繩索，因為浮動裝置上升然后下降之間會存在30多米長的重疊段，繩索功能在本發明中的地位價值非常高。

在本實施例中，浮動裝置往水中下沉過程中，當浮動提升水槽5的底部接觸水面時會加大浮力，致使下沉速度減慢，可在浮漂籠體1同固定水槽水泥柱體17之間設置助推動力，輔助浮動裝置快速下沉至設計深度，具體而言，浮動裝置鎖止機構3起到助推動力的作用。

在本實施例中，當浮動提升水槽5完成對固定水槽7的注水時，可伸縮浮漂2大部分已裸露出水面，這時啟動設置于可伸縮浮漂2的中間節段21處的浮漂拉回動力18，把兩側各分節段拉回，同時也把重力水槽14拉回高位。

在本實施例中，浮動裝置設計為浮動提升水槽5高10米，支撐架4高25米，可伸縮浮漂2高15米，當浮動裝置上浮后可伸縮浮漂2會裸露出水面1.67米，25米+1.67米=26.67米，是浮起高度。固定水槽7的底部設計在浮動提升水槽5浮起后的上端為0.6米高的位置，浮動提升水槽閘門由上往下開啟時為固定水槽7注水，同時固定水槽閘門由下往上閉合時同步配合浮動提升水槽閘門的開啟，水經由下落水管道8，流入發電機9同步開啟發電。浮動提升水槽5放水過程也是浮動提升水槽5上升過程，那么浮動裝置還會上升11.33米，也就是為26.67米的高又增加了9.33米的高度，26.67米+9.33米=36米，那么固定水槽7的底部到水面的高度是36米。重力水槽14是高4米，下落空間是10米，36米—14米=22米，它是發電水的落差。

在本實施例中，發電落差選擇放棄14米的高，是為了制造重力拉力從而為拉伸開可伸縮浮漂2提供外部助力，因為自由物體下落要乘以9.81這個系數，那么重力水槽14下落就會產生很大的拉力，足以拉伸開可伸縮浮漂2。

在本實施例中，重力水槽14從第二次開始接受發過電的水去形成重力拉力，發過電的水本該還與水源，而本系統卻提前接受了發過電已做過功的水使其變成外部助力是科學實用的，它符合能量守恒定理，也是本發明的關鍵所在。

在本實施例中，可伸縮浮漂2按圖4的中間節段左右兩側的12345順序依次拉開，全部拉開耗時5分鐘，1分鐘拉開一側的一個分節段，一個分節段2米長，全部拉開共10米長，相當于一個2米長的分節段向前運行了10米。如果按54321的順序去拉的話，那么第5節段要運行10米、第4節段8米、第3節段6米、第2節段4米、第1節段2米，就成了一個2米長的分節段向前運行了30米，因此按12345的先后順序去拉伸可伸縮浮漂2的設計是合理的。

在本實施例中，可伸縮浮漂2每秒鐘在一側可以拉開34毫米長，其體積是15.3立方米，它在水下形成的阻力是有限的。而1500噸的重力水槽14在下落過程中每秒所形成的重力是1500噸乘以9.81這個系數，因此裝滿水的重力水槽14完全可以把可伸縮浮漂2拉伸開。如果在拉動過程遇到分節段22間卡住或不順暢時，可啟動重力水槽鎖止機構13幫助給力。

在本實施例中，浮動裝置每28分鐘可完成一個上下完整動作，一次提升水7500噸，那么7500噸除以28除以60等于4.46噸，可取4噸為發電流量，兩側2臺發電機9各2噸。

在本實施例中，發電機9底部設計在重力水槽14在上方鎖定時的0.5米高處，當重力水槽14注入3米深的水啟動下沉過程時，發電機9仍在為其供水，水滿時已接近水面，再供的水溢出落入原水源，重力水槽14的底部接觸水面時，重力水槽鎖止機構13對重力水槽14進行低位鎖定并打開重力水槽水閘19放水，將發電用水還與原水源。

在本實施例中，發電系統開始工作前，先用外部電開啟抽水機為兩個重力水槽14注滿水，因為僅14米揚程，消耗電能有限。浮動裝置安裝于設計深度，浮動提升水槽5已裝滿水，關閉其兩側閘門。調緊拉動繩索11，同時解除重力水槽鎖止機構13，重力水槽14開始自由下落，可伸縮浮漂2兩側各分節段按12345順序往兩側拉伸開，用時5分鐘，每分鐘拉開一個分節段。重力水槽14下落10米時，其底部剛好接觸水面，通過重力水槽鎖止機構13將重力水槽14鎖定。此時，可伸縮浮漂2每側拉伸開也是10米。主穩定滑輪101和輔助繞繩輪102分離，解除浮漂籠體1兩側的浮動裝置鎖止機構3，同時開啟重力水槽水閘19，浮動裝置上浮，提升浮動提升水槽5的上端至固定水槽7的下端0.6米高處，浮動裝置上浮過程用時3分鐘，重力水槽14也同步放完水。浮動提升水槽5由上往下開啟閘門為固定水槽7開始注水，同步開啟下落水管道8驅動發電機9開始發電。浮動提升水槽5放水時間為6分鐘，這6分鐘發電用水落入重力水槽14再由仍處于開啟的重力水槽水閘19還與原水源。浮動提升水槽5放完水后，可伸縮浮漂2已大部分裸露出水面，通過浮動裝置鎖止機構3將浮動裝置鎖定。這時啟動浮漂拉回動力18，可伸縮浮漂2兩側的分節段按54321順序往中間節段收縮，與此同步把重力水槽14拉回高位，根據水壓大于氣壓原理，其拉回所用的力主要在重力水槽14上，重力水槽14拉回原高位后，重力水槽鎖止機構13鎖定，同步關閉重力水槽水閘19，重力水槽14開始接受發電用水，這個過程耗時2分鐘。可伸縮浮漂2收縮后解除浮漂籠體1兩側的浮動裝置鎖止機構3，浮動裝置開始自由下落，當浮動提升水槽5的底部接觸水面時浮動裝置鎖止機構3為其提供輔助動力幫助下沉，已開啟的閘門為浮動提升水槽5開始注水，水滿后浮動裝置鎖止機構3鎖定，這段時間用時12分鐘。在這12分鐘內，重力水槽14已接受水1440噸，剛好具備自由下落條件。浮動裝置下沉至設定深度后，多余繩索由輔助繞繩輪102收緊。解除重力水槽鎖止機構13，重力水槽14自由下落，拉動可伸縮浮漂2，可伸縮浮漂2拉伸開后解除浮漂籠體1上的浮動裝置鎖止機構3，浮動裝置第二次上浮，真正意義的循環動作開始，一個一次性借助外部動力的發電系統進入了循環發電狀態，其意義是深遠的。

在本實施例中，當浮動裝置自由往水中下落過程中，浮動提升水槽5的底部接觸水面時會增加一些浮力，這時浮動裝置下落速度會減慢，為了保證浮動裝置在設定時間內下落至設定深度，可啟動浮動裝置鎖止機構3助力以幫助浮動裝置在設定時間內到達設定深度。

在本實施例中，發電系統的運行都分別限制在各個時間段內，特別是重力水槽14接受水，它只要接受夠1440噸水，本發電系統即能正常運行，其接受水的時間設計是合理的。

在本實施例中，選50米深2000平方米的水源安裝本發電系統，每小時可發電759千瓦，其中30%的電用于本發電系統的自身消耗，每小時獲得電量531千瓦，年發電量可達4651560千瓦，每平方公里水源年發電量是23億多千瓦，那將是一個驚人的數字。本發電系統結構簡單，運行起來不超過10個動作，可實行遠程數碼控制，以減少運營成本。

最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解，依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。