RU2564994C1 - Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом - Google Patents
Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564994C1 RU2564994C1 RU2014112477/07A RU2014112477A RU2564994C1 RU 2564994 C1 RU2564994 C1 RU 2564994C1 RU 2014112477/07 A RU2014112477/07 A RU 2014112477/07A RU 2014112477 A RU2014112477 A RU 2014112477A RU 2564994 C1 RU2564994 C1 RU 2564994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hexfluoride
- sulphur
- energy
- temperature drop
- electric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, к емкостным преобразователям энергии, и может быть использовано для питания маломощных потребителей энергии в климатических условиях с достаточным периодическим перепадом температур, например дневных и ночных, либо в полете искусственного спутника Земли на орбите при вхождении в тень планеты и выходе из нее. Технический результат состоит в повышении удельной мощности. Устройство преобразует энергию перепада температур, например, между днем и ночью, в электрическую энергию. Электрическая прочность элегаза в несколько раз больше электрической прочности воздуха, что позволяет получить более высокие напряжения на выходе, чем в среде воздуха. При этом разряд повышенного напряжения происходит в среде элегаза под давлением. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, а более конкретно - к емкостным преобразователям энергии, и может быть использовано для питания маломощных потребителей энергии в климатических условиях с достаточным периодическим перепадом температур, например дневных и ночных, либо в полете искусственного спутника Земли на орбите при вхождении в тень планеты и выходе из нее. Устройство преобразует энергию перепада температур, например, между днем и ночью, в электрическую энергию.
Известны емкостные преобразователи энергии низкого напряжения в высокое, например низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур, патент №2489793.
В известном устройстве содержится две пластины емкости, одна из которых закреплена неподвижно, а вторая подвижная прикреплена к одному концу бруска из пластика (или из другого диэлектрического материала, имеющего большое изменение своих линейных размеров при изменении внешней температуры). Второй конец бруска из пластика жестко закреплен на неподвижном основании. Когда изменяется внешняя температура, брусок из пластика меняет свои линейные размеры и отодвигает или приближает подвижную пластину емкости к неподвижной, в зависимости от направления изменения температуры. Устройство также имеет источник возбуждения постоянного тока и специальные контакты, необходимые для заряда емкости в момент максимального сближения пластин, и снятия напряжения в момент их максимального раздвижения.
При понижении температуры, например, ночью, брусок из пластика уменьшает свои линейные размеры в осевом направлении и отодвигает подвижную пластину от диэлектрика, имеющего высокую относительную диэлектрическую проницаемость, создавая зазор между ней и диэлектриком. В этом случае емкость устройства резко скачком упадет, будет минимальной и пропорциональной снижению относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика вследствие появления воздушного зазора между пластиной емкости и диэлектриком. При этом емкость уменьшается, а напряжение вырастает. Когда подвижная пластина отодвинется на максимальное удаление от неподвижной пластины, напряжение вырастает до максимума, специальный контакт подключается к ней и разряжает ее в сеть на нагрузку. Далее процесс повторяется с периодическим падением и ростом внешней температуры.
Значение высокого напряжения, которое возникает при уменьшении емкости устройства, ограничивается электрической прочностью воздушного промежутка в зазоре между пластинами емкости. Как известно, электрическая прочность воздуха равняется примерно 1 кВ/мм, что накладывает определенные ограничения. Например, если подвижная пластина емкости отклоняется всего на 1 мм от неподвижной, то выходное напряжение должно быть не более 1 кВ, а это в свою очередь ограничивает значение напряжения возбуждения или значение диэлектрической проницаемости активного сегнетоэлектрика, что является недостатком.
Задачей настоящего изобретения является устранение данного недостатка за счет помещения всего устройства в герметичную емкость, которая заполняется электрически прочным газом, например элегазом.
Техническим результатом является повышение удельной мощности всего устройства.
На чертеже представлен вид устройства.
Устройство содержит две пластины емкости, одна из которых закреплена неподвижно, а вторая подвижная прикреплена к одному концу бруска 1 из любого диэлектрического материала, имеющего большое изменение своих линейных размеров при изменении внешней температуры. Второй конец этого бруска жестко закреплен на неподвижном основании. Когда изменяется внешняя температура, брусок меняет свои линейные размеры и отодвигает или приближает подвижную пластину емкости к неподвижной, в зависимости от направления изменения температуры.
Между подвижной и неподвижной пластинами конденсатора помещен материал 2, имеющий высокую относительную диэлектрическую проницаемость, например, сегнетоэлектрик. Этот диэлектрик помещен между пластинами емкости таким образом, что одна его часть была плотно закреплена к неподвижной пластине емкости, а противоположная часть обращена ко второй подвижной пластине. Между этой частью сегнетоэлектрика и подвижной пластиной устанавливается небольшой воздушный зазор, который подбирается таким образом, что при максимальном удлинении бруска из пластика подвижная пластина плотно прижимается к нему, а при минимальном размере бруска из пластика подвижная пластина емкости отодвигается от сегнетоэлектрика и образует воздушный зазор. Устройство образует емкость, одна из пластин которой является подвижной.
Устройство также имеет источник возбуждения постоянного тока и контакты 3, 4, необходимые для заряда емкости в момент максимального сближения пластин, и 5, 6 - для снятия напряжения в нагрузку Rн в момент их максимального раздвижения. Все устройство помещено в герметичную емкость 7, заполненную элегазом, с подкачивающим клапаном 8.
Устройство работает следующим образом.
Когда изменяется внешняя температура, брусок меняет свои линейные размеры, и отодвигает или приближает подвижную пластину емкости, в зависимости от направления изменения температуры.
При помещении устройства в пространство с высокой температурой брусок увеличивает свои размеры в осевом направлении и придвигает подвижную пластину к диэлектрику, имеющему высокую относительную диэлектрическую проницаемость, плотно прижимая ее к нему. В этом случае емкость устройства будет максимальной и пропорциональной относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика, помещенного между пластинами емкости. В этом состоянии пластины подключаются к контактам источника возбуждения постоянного тока, после чего конденсатор заряжается зарядами до напряжения возбуждения. Далее источник возбуждения отключается и конденсатор отсоединяется от него.
При понижении температуры, например, ночью, брусок уменьшает свои линейные размеры в осевом направлении и отодвигает подвижную пластину от диэлектрика, имеющего высокую относительную диэлектрическую проницаемость, создавая зазор между ней и диэлектриком. В этом случае емкость устройства резко скачком упадет пропорционально снижению относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика вследствие появления воздушного зазора между пластиной емкости и диэлектриком. При этом емкость уменьшается, а напряжение вырастает. Когда подвижная пластина отодвинется на максимальное удаление от неподвижной пластины, напряжение вырастает до максимума, контакт подключается к ней и разряжает ее в сеть на нагрузку. Далее процесс повторяется с периодическим падением и ростом внешней температуры.
Вследствие падения емкости на конденсаторе напряжение его пропорционально растет, и нагрузка получает напряжение, более высокое по сравнению с напряжением источника возбуждения. Электрическая прочность элегаза в несколько раз больше электрической прочности воздуха, что позволяет получить более высокие напряжения на выходе, чем в среде воздуха. При этом разряд повышенного напряжения происходит в среде элегаза под давлением.
Claims (1)
- Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом, состоящий из емкости, одна пластина которой закреплена неподвижно, а вторая закреплена на подвижном диэлектрическом материале, который передвигается при помощи энергии электродвигателя, и имеет возможность отдаляться и приближаться к неподвижной пластине, источника возбуждения и контактной системы, обеспечивающей заряд емкости при сближении пластин и разряд при максимальном их отдалении, отличающийся тем, что все устройство помещено в герметическую емкость, в которую закачан под давлением элегаз.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014112477/07A RU2564994C1 (ru) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014112477/07A RU2564994C1 (ru) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2564994C1 true RU2564994C1 (ru) | 2015-10-10 |
Family
ID=54289756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014112477/07A RU2564994C1 (ru) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2564994C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002144297A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-21 | Japan Science & Technology Corp | 温度差サイクル発電システム、そのための可変容量コンデンサ及びその製造方法 |
JP2009272354A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Omron Corp | 可変容量コンデンサ封止用誘電材料、可変容量コンデンサおよび素子集合体 |
WO2012131911A1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 富士通株式会社 | 電子デバイスとその製造方法 |
RU2489793C1 (ru) * | 2012-04-28 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") | Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур |
-
2014
- 2014-03-31 RU RU2014112477/07A patent/RU2564994C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002144297A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-21 | Japan Science & Technology Corp | 温度差サイクル発電システム、そのための可変容量コンデンサ及びその製造方法 |
JP2009272354A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Omron Corp | 可変容量コンデンサ封止用誘電材料、可変容量コンデンサおよび素子集合体 |
WO2012131911A1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 富士通株式会社 | 電子デバイスとその製造方法 |
RU2489793C1 (ru) * | 2012-04-28 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") | Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tröls et al. | Stretch dependence of the electrical breakdown strength and dielectric constant of dielectric elastomers | |
RU2489793C1 (ru) | Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур | |
WO2009040980A1 (ja) | 電源システムおよび電池集合体の制御方法 | |
JP2008141840A (ja) | 電場応答性高分子を用いた発電装置 | |
TW200625260A (en) | Capacitive load charge-discharge device and liquid crystal display device having the same | |
AR120379A1 (es) | Sistema de almacenamiento de electricidad nivelador de carga para fracturación hidráulica eléctrica | |
EP3046240A3 (en) | Integrated circuit charge pump with failure protection | |
WO2015054146A3 (en) | Voltage regulator with charge pump for generating second voltage source | |
Uno et al. | Accelerated ageing testing and cycle life prediction of supercapacitors for alternative battery applications | |
WO2016100262A8 (en) | Entropic energy transfer methods and circuits | |
RU2564994C1 (ru) | Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом | |
RU2557066C1 (ru) | Преобразователь энергии перепада температур с электронным управлением | |
CN106230304A (zh) | 一种用于可移动环境的高压电源及产生方法 | |
RU2559290C1 (ru) | Пьезоэлектрический первичный источник энергии перепада температур | |
US11296620B2 (en) | Metallic glow discharge diode and triode devices with large cold cathode as efficient charge generator—a power cell | |
RU2526535C2 (ru) | Преобразователь энергии перепада температур с жидкометаллическим электродом | |
JP2009273201A (ja) | 電場応答性高分子を用いた発電装置 | |
WO2017139692A3 (en) | Capacitive energy storage system | |
RU2513539C1 (ru) | Преобразователь энергии перепада температур с электродом из жидкого диэлектрика с высоким значением диэлетрической проницаемости | |
KR102218429B1 (ko) | 마찰 전기 발전기 | |
RU2762537C1 (ru) | Электромеханический преобразователь энергии перепада температур ступенчатого типа | |
WO2014195538A3 (es) | Sistema hidráulico para generación de energía eléctrica a partir de energía undimotriz | |
EA201900377A1 (ru) | Преобразователь ионизирующих излучений с сетчатой объемной структурой и способ его изготовления | |
CN113086251A (zh) | 一种电容电动推进器 | |
EP3633844A1 (en) | Autonomous piezoelectric power generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160401 |