CN204633641U - 新能源发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源发电装置，它解决了现有技术不能充分使用昼夜时间温差资源发电的问题，其特征在于：所述电容器（2）的下方一侧设置了比表面很大的容器，上方一侧也设置了容器，中部电容器两极板之间也设置了容器，并且三者相通且均不导电。电容器（1）的两极板之间夹有热敏材料，该材料与电容器（1）极板之间使用了绝缘膜隔开。变压器（15）通过导线和智能开关（8、9）与电容器相连形成闭合电路。单刀双掷开关（10）、整流器（14）、电感器（12、13）和双刀双掷开关（16）及二极管等组成的为电容器弥补极板上电荷逃逸而损失的带电量的补偿电路，电能最终由线路11输送给负载。

Description

新能源发电装置

一、技术领域

本实用新型属于供电基础设施，尤其涉及到在一些不需要阳光昼夜温差变化很大的地区，直接利用时间温差进行发电的一种新能源发电装置。

二、技术背景

目前我国电力资源仍然十分紧缺，火力发电以及水力发电资源越来越小，远远适应不了人们日常生活及生产需求。因此，核能发电、风力发电也逐渐被开发应用，但核电投资过大，风力资源有限也很难被广泛应用。太阳能发电也因成本较高，需要占用大量采光用地。对于我国土地资源紧缺现状亦不划算。而且它们大多数都是利用空间温差来提供能量的，例如最常见的内燃机就是利用气缸内（空间一）与气缸外（空间二）产生温差来推动活塞运动的。据有关资料显示在地球上的某些地方昼夜时间温差大得出奇。就拿沙漠来说，它的夜间温度仅为10℃左右，而中午的温度却高达60℃左右，相对温差有30℃-50℃。在如此辽阔的沙漠上一定蕴藏着巨大的时间温差能量。然而这些能量却被白白浪费，原因很简单——目前利用昼夜时间温差来供电的方法仍很笨拙，还没有很好的开发利用设施。昼夜时间温差能在指定地区遍布整个地域可就地取材且清洁无污染，却很少被人开采，实为一巨大浪费。

三、发明内容

本实用新型的目的就是为人们提供一种将昼夜时间温差资源转换为电能的新能源发电装置。

本实用新型的技术方案是：它包括电容器、变压器、智能芯片控制的开关、电感器及二极管等电子元器件，所述一只电容器的下方一侧设置了比表面很大的容器，上方设置了容器，中部电容器两极板间设置了绝缘的容器，三容器相通，且在比表面很大的容器内注入汞。另一只电容器两极板间夹有热敏材料，且该热敏材料与电容器极板用绝缘膜隔开；变压器、智能开关和两电容器用导线连成一个闭合电路，变压器、整流器、电感器及开关组成一个升压系统，变压器的输出线路为该装置生产的电能输出端。

本实用新型的有益效果是：不仅结构合理、制作方便、占地面积小，不需要阳光而且清洁无污染。通过汞储存在下端比表面比较大的容器里,在温度上升时受热胀冷缩性质影响它们被慢慢地挤入到超大电容量的电容器的两极板之间的容器里，从而使该电容器的电容量慢慢地增大。与此同时受温度升高影响热敏材料的介电常数减小（狭义上电阻增大）。把它当成电介质的电容器的电容量也慢慢减小。可广泛应用于昼夜温差较大地区进行时间温差发电，将广阔的时间温差资源转化成电能为社会经济发展提供服务。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

四、附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中：1、2为电容器，4、5、6为容器，3为热敏材料，7为开关，8、9为智能开关，10为单刀双掷开关，16为双刀双掷开关，11输出线路，12、13为电感器，14为整流器，15为可调变压器，17为导线，18、19、20为智能芯片所需检测的点。

五、具体实施方式

以在昼夜温差比较大的地区建设一座时间温差发电站为例，它是将若干新能源发电装置联合在一起。将多个新能源发电装置所产生的电流根据需要进行整流和叠加后输出发电站以为人民提供电能的。所述新能源发电装置包括两只电容器1、2，变压器15，智能芯片控制的开关8、9，电感器12、13及二极管等电子元器件，所述电容器2的下方一侧设置了比表面很大的容器4，上方设置了容器6，中部电容器2两极板间设置了绝缘的容器5，三容器相通，且在容器4内注入汞；电容器1两极板间夹有热敏材料3，且该热敏材料3与电容器极板用绝缘膜隔开；变压器15、智能开关8、9和两电容器1、2用导线连成一个闭合电路，变压器15、整流器14、电感器12、13及开关组成一个升压系统，变压器15的输出线路11为该装置生产的电能输出端。

实施本实用新型时:（1）发电过程如下

先将开关7闭合，通过外加电源给两电容器充过电。然后断开开关7.当环境温度升高时。容器4内的汞发生膨胀缓慢进入到容器5内使电容器2的电容量增大。热敏材料3受温度影响导致电容器1的电容量减小。当环境温度下降时在容器5内的汞液收缩在重力作用下又回到容器4内，同时热敏材料的介电常数增大。电容器电容量变化与温度上升时相反。

于是在开关7闭合时由导线和电容器1,2组成的回路中有电流流过。貌似有电流“穿过”了电容器。

在开关7断开时，由于环境温度的变化会在智能芯片检测点19,20处产生电势差。当温度上升时点19处的电势低于点20处的电势。当19.20处的电势差达到设定的V₀=1伏时。智能开关8，9合上形成通路。于是有顺时针电流经过变压器15的输入端。当两电容器电压接近相等时，智能开关8,9因检测到19,20两点处电势差接近于0时而弹开电流停止。智能开关8和9将变压器输入端的线圈内的振荡电流阻断在开关8和9之间以防止振荡电流影响19和20处的电势值造成智能芯片误判。温度继续上升点19,20处的电势差重新增大。上述过程反复发生。

当环境温度下降时，因20处的电势较低于19处。亦有间断性的电流逆时针流经变压器输入端。

此过程中开关10的闸刀倒向右侧，电能由导线11输出给负载。

（2）补偿充电过程如下:

本时间温差发电装置在工作前必须由外加电源给两个电容器充过电后方能使用。此后理论上只要两电容器上的带电总量不发生改变就不需要在给它们充电。但就目前的技术还不存在绝对的绝缘体。因此两电容器上的带电总量会减少，这势必会导致设备发电能力减小。为避免此现象还需根据经验定时给设备上两电容器充电。当进入补偿充电命令后智能芯片使单刀双掷开关10的闸刀倒向左侧（双刀双掷开关16的闸刀倒向导线17）。同时只有智能芯片检测到19,20处的电势差达到V₁=15伏时智能开关8，9才会闭合。经过变压器输入端的一股电能经变压器转换成较高电压后经14整流流经电感器12,13和导线17。智能芯片检测到进入该指令后第一次点18处的电流达到最大值时，智能开关8,9被断开，开关7闭合，双刀双掷开关16的闸刀倒向另一侧（在此过程中有一个开关16的闸刀由先只倒向导线17再到同时倒向导线17又倒向另一侧的同时接通两侧的瞬间过程，最后则只倒向另一侧的交递）。将会在双刀双掷开关16的闸刀离开导线17的瞬间产生一个短时的高压电给两个电容器充电。充电完毕后双刀双掷开关16的闸刀倒回导线17，单刀双掷开关10倒向右侧，开关7断开。并自动切换到发电过程指令。

负载中要留出一部分电能给小型蓄电池充电，智能芯片等电源由此蓄电池提供。

为了避免汞的危害还可以改用其它可导电的液体来代替。

Claims (1)

1.一种新能源发电装置，它包括电容器、变压器、智能芯片控制的开关、电感器及二极管，其特征在于：所述一只电容器（2）的下方一侧设置了比表面很大的容器（4），上方设置了容器（6），中部电容器（2）两极板间设置了绝缘的容器（5），三容器相通，且在容器（4）内注入汞；另一只电容器（1）两极板间夹有热敏材料（3），且该热敏材料（3）与电容器极板用绝缘膜隔开；变压器（15）、智能开关（8、9）和两电容器（1、2）用导线连成一个闭合电路；变压器（15）、整流器（14）、电感器（12、13）及开关（7）、单刀双掷开关（10）、双刀双掷开关（16）组成一个升压系统；变压器（15）的输出线路（11）为电能输出端。