本作品是利用零散溪流水动能和分散低潮汐能进行发电的一个能源转换装置。本作品的核心关键技术是其竖叶水车结构。该结构基于古老传统的水车，通过改变其放射状叶片结构，采用由曲柄连接的内架轮和外架轮组成平行四边形机构。相对传统放射状结构，它使水车叶片在入水和出水状态下都能始终保持垂直，克服了叶片入水和出水的阻力，保证中心轴以下叶片能接受水流的冲击力，具有较高的能量转换效率，能在低水头流水中发挥作用。

当前，开发清洁可再生能源是人类发展需求的必然趋势。水能是绿色可再生资源，将其开发利用具有重大意义。目前开发水能的方式一般是建设水电站，利用高效率的水轮机来转换水能，但它对选址有一定的要求，例如一些零散低水头的溪流就无法利用。如果在零散的溪流上建设水坝提高水头，则经济性较差（建设水坝存在破坏环境、投资成本较大、建设工期较长等缺点）。如何利用这些零散溪流的流水动能，是我们的作品的一个设计出发点。同样，对于低水头的潮汐能利用，目前的方法也是采用建设水坝及高效率的水轮机，对选址也存在较大潮差的要求。而对一些分散的较低潮差的地址，其建设潮汐能电站的经济性就更差，如何经济性地利用这些分散的低潮差的潮汐能，也是我们的作品在实际应用领域中的一个重要考虑。本作品的核心关键技术是其竖叶水车结构。该结构基于古老传统的水车，通过改变其放射状叶片结构，采用由曲柄连接的内架轮和外架轮组成平行四边形机构。相对传统放射状结构，它使水车叶片在入水和出水状态下都能始终保持垂直，克服了叶片入水和出水的阻力，保证中心轴以下叶片能全部接受水流的冲击力，具有较高的能量转换效率，能在低水头流水中发挥作用。当流水正面冲击水车叶片时，叶片经架轮产生力矩，力矩使中心轴转动，中心轴旋转带动变速齿轮箱工作，变速齿轮输出一个适应发电机范围的转速，由发电机产生特征电压，特征电压经调控器识别后，对负载或电瓶做出调整策略，最后输出一个稳定的电压和电流。开发本装置的每千瓦投资成本为4 000元至5 000元，运营成本为0.03元至0.07元，工程建设期为6至12个月，其投资成本回收期预计为3年至5年。本作品符合国家产业政策和能源政策，市场潜力巨大，产业化前景较好。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
2010年，《竖叶水车发电装置的研究及改进》获得省级大学生创新性实验计划项目立项；2010年，《竖叶水车发电装置》获得科技部中国21世纪议程管理中心与沃尔玛（中国）投资有限公司联合主办的“青年科技创新竞赛”产品类优秀奖。2011年，本作品获得省级“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。