CN108923688A

CN108923688A - 一种新型原子能电源装置

Info

Publication number: CN108923688A
Application number: CN201810793430.1A
Authority: CN
Inventors: 吴顺喜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2018-11-30
Also published as: CN109818532A

Abstract

本发明公开了一种新型的原子能电源装置，其特征在于：通过外部电源对电容器的电容提供启动电能后，开关管对电容器的电容进行开关控制来改变电容两端的电压和电位，始终保持电容充放电电流由高电位向低电位循环流动，在电场、电磁场和静电场的相互作用下，将原子能直接转化成实用的电能。提供了一种结构简单、电能功率密度大的原子能电源装置。可方便的为各用户单位、偏远地区、自由移动的运载工具，提供标准化电源模块。为电力电网输送安全、高效的清洁能源。

Description

一种新型原子能电源装置

技术领域

本发明提供了一种新型电源，具体地讲、它涉及到把原子能直接转化成电能的电源装置。

背景技术

目前、火力发电需要化石能源转化，蓄电池需要化学能源转化，造成大量的资源浪费和环境污染。

发明内容

本发明的新型原子能电源装置：克服了现有物质转化电能的技术不足，找到利用原子能直接转化电能的新方法。提供了一种结构简单、运行安全、节约能源、无污染、效率高的原子能电源装置。

旨在新型的原子能电源装置中，通过外部电源对电容器的电容提供启动电能后，利用电容充电、使导体中的电子产生定向移动、形成电流。变压器电感进行电能转换。开关管对电容进行开关控制来改变电容两端的电压和电位，始终保持电容充放电电流由高电位向低电位循环流动，避免带正电的质子与带负电的电子相遇中和，在电场、电磁场和静电场的相互作用下，将原子能直接转化成可实用的电能。

本发明的一种新型原子能电源装置，它包括电源E，其特征是：电源E，经开关S、二极管D、D1、D4、电感Ｌ、开关管Q3、Q4与电容CE、C1、C2组成并联充电回路；为本电源提供启动电能，其中：电容CE、C1、C2、变压器T1、T2、开关管Q1、Q2、Q3、Q4、二极管D1、D4、电感Ｌ组成电容循环充放电回路；变压器T1、T2的N2绕组，二极管D2、D3、电感Ｌ1、Ｌ3组成电磁电转换回路；稳压管Dv、电容CE组成稳压箝位回路；开关管Q5、电容C3、电感Ｌ2、二极管D5组成电能输出回路。电容C、电阻R组成二极管D2、D5的电压峰值吸收回路。

另：变压器T1、T2原级，可采用无损吸收或RCD电路、吸收漏感、磁通复位。由二极管分别与电感Ｌ、Ｌ1、Ｌ3组成续流回路。

附图说明

说明书附图1为本发明的电路结构示意图

具体实施方式

电源E电动势E、80V，经开关S、二极管D、D1、D4、电感Ｌ、开关管Q3、Q4对电容CE、C1、C2并联充电，电容CE、C1、C2储能至80V，变压器T1、T2为单端反激电能转换模式。稳压管Dv箝位电压U为110V，本电源的额定工作电压U为110V。

1、由PWM脉宽调制，开关管Q3、Q4截止，Q1、Q2导通，变压器T1、T2的N1绕组与电容C1、C2串联，当电容C1、C2串联后、两端的电压U相对于额定工作电压为220V，其电压U相对于电容CE两端的电势差为110V，电容C1两端的电压U相对于零电位为110V，（忽略电压降）。

电容CE充电，C1、C2放电，导体中的电子在电场力F作用下产生定向移动、形成电流I。在自由电子移动的过程中，变压器T1、T2的电感将电能转换成磁场能。

当PWM按占空比完成一个脉宽后，开关管Q1、Q2截止，Q3、Q4导通，变压器T1、T2电感释放能量，将磁场能转换成电能。

变压器T1，经N2绕组、二极管D2、电感Ｌ3滤波、将电能转换至电容C1。

变压器T2，经N2绕组、二极管D3、电感Ｌ1滤波、将电能转换至电容C2。

2、开关管Q3、Q4导通后，电容C1、C2、二极管D1、D4与电感Ｌ并联、电容CE由低电位改变成高电位，电容CE放电，补充电容C1、C2与变压器T1、T2电磁电转换过程中产生的损耗，当电容C1、C2与电容CE两端的电压U平衡后，开关管Q3、Q4截止、Q1、Q2导通，电容C1、C2串联，电容CE、又由高电位改变成低电位，电容CE充电，依此就实现电容CE、C1、C2的充放电流始终由高电位向低电位循环流动。

3、本发明的新型原子能电源装置技术方案：通过利用电容CE充电，使导体中的电子产生定向移动、形成电流I，变压器T1、T2与电容C1、C2组成电磁电转换回路，开关管Q1、Q2、Q3、Q4按时间t周期，改变电容CE、C1、C2两端的电压U和电位，始终保持电容CE、C1、C2充放电电流由高电位向低电位循环流动，避免带正电的质子与带负电的电子相遇中和，由此获得电容CE充电储存的电能。

当变压器T1、T2转换电能的效率分别高于50%时，电容CE两端的电压U，随着变压器转换电能的效率比同比上升，逐步高于储能时的80V电压U，当电容CE两端的电压U高于额定工作电压110V时，稳压管Dv导通，经电阻R2、R3分压提供电压信号，使开关管Q5导通，电容C3储能、电感Ｌ2滤波、二极管D5续流，为负载电阻R1提供电能,（当电容CE两端的电压U高于80V时，退出电源E）。

4、本发明的新型原子能电源装置的能效：在本原子能电源装置中，变压器转换电能的效率，直接关系到原子能转化电能的能效。当变压器T1、T2转换电能的效率高，电容CE输出电能的功率密度就大，其原子能转化电能的能效就高。

5、本发明的新型原子能电源装置：是采用电容C3储存的电能，对本电源的辅助电源、PWM脉宽调制、开关管的驱动、电源的稳压取样、元器件的排风散热提供电能，同时对启动电源E补充能量J。

因此：在电源E给予电容CE、C1、C2启动电能后，通过利用电容CE充电、使导体中的电子产生定向移动、形成电流I，变压器T1、T2与电容C1、C2组成电磁电转换回路，开关管Q1、Q2、Q3、Q4按时间t周期，改变电容CE、C1、C2两端的电压和电位，始终保持电容CE、C1、C2的充放电电流由高电位向低电位循环流动，避免带正电的质子与带负电的电子相遇中和。在电场、电磁场和静电场的相互作用下，就直接将原子能转化成实用连续的电能，从而达到节能的目的。

6、本发明的新型原子能电源装置：适用PWM和LLC驱动电路对电容器的电容两端的电压和电位进行开关控制，单端反激变压器进行电能转换或正激变压器进行电能传输，由占空比调制电源的输出电压，适应于宽电压启动，可采用变压器T1和T2分别并联方式、增加电容CE充电电流、提高电源容量，其结构简单、电能功率密度大，电源单机模块功率能达到KW级。

可方便的为各用户单位，偏远地区、自由移动的运载工具、提供标准化电源模块，为电力电网输送安全、高效的清洁能源。

Claims

1.本发明的一种新型原子能电源装置，它包括电源E，其特征是：电源E，经开关S、二极管D、D1、D4、电感Ｌ、开关管Q3、Q4与电容CE、C1、C2组成并联充电回路；为本电源提供启动电能，其中：电容CE、C1、C2、变压器T1、T2、开关管Q1、Q2、Q3、Q4、二极管D1、D4、电感Ｌ组成电容循环充放电回路；变压器T1、T2的N2绕组，二极管D2、D3、电感Ｌ1、Ｌ3组成电磁电转换回路；稳压管Dv、电容CE组成稳压箝位回路；开关管Q5、电容C3、电感Ｌ2、二极管D5组成电能输出回路。

2.根据权利要求1所述的新型原子能电源装置，其特征是：变压器T1、T2的N1绕组、电容C1、C2、开关管Q1、Q2组成串联放电回路；电容CE充电。

3.根据权利要求1所述的新型原子能电源装置，其特征是：电容C1、C2与开关管Q3、Q4、二极管D1、D4、电感Ｌ组成并联充电回路；电容CE放电。

4.根据权利要求1所述的新型原子能电源装置，其特征是：变压器T1的N2绕组与电容C1、二极管D2、电感Ｌ3组成电磁电转换回路。

5.根据权利要求1所述的新型原子能电源装置，其特征是：变压器T2的N2绕组与电容C2、二极管D3、电感Ｌ1组成电磁电转换回路。

6.根据权利要求1所述的新型原子能电源装置，其特征是：稳压管Dv、电容CE组成稳压箝位回路；电阻R2、R3分压为开关管Q5提供电压信号。

7.根据权利要求1所述的新型原子能电源装置，其特征是：开关管Q5、电容C3、电感Ｌ2、二极管D5组成电能输出回路；为负载电阻R1提供电能。