RU2742041C1 - Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2742041C1
RU2742041C1 RU2019132775A RU2019132775A RU2742041C1 RU 2742041 C1 RU2742041 C1 RU 2742041C1 RU 2019132775 A RU2019132775 A RU 2019132775A RU 2019132775 A RU2019132775 A RU 2019132775A RU 2742041 C1 RU2742041 C1 RU 2742041C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermoelectric generator
teg
charger
ipc
voltage
Prior art date
Application number
RU2019132775A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Борисович Коновалов
Петр Владимирович Дружинин
Владимир Борисович Рогозин
Игорь Олегович Прутчиков
Руслан Михайлович Иванов
Владислав Владимирович Сергеев
Николай Александрович Савчук
Original Assignee
Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2019132775A priority Critical patent/RU2742041C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2742041C1 publication Critical patent/RU2742041C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects

Abstract

Изобретения относятся к области электротехники, в частности к автономным источникам энергии, и могут быть использованы для обеспечения возможности работы термоэлектрического генератора (ТЭГ) на подзарядку аккумуляторной батареи (АБ) при различных уровнях напряжений. Технический результат заключается в повышении эффективности работы ТЭГ путем преобразования в импульсном полупроводниковом преобразователе уровней напряжения и тока таким образом, чтобы подстроить входное сопротивление потребителя электрической энергии (зарядного устройства) к значению выходного сопротивления ТЭГ. Способ работы ТЭГ заключается в преобразовании тепловой энергии в электрическую и подаче электрической энергии на аккумуляторную батарею через импульсный полупроводниковый преобразователь и зарядное устройство, состоит в том, что импульсным полупроводниковым преобразователем напряжения управляют при помощи микроконтроллера таким образом, что в процессе работы подстраивают входное сопротивление потребителя электрической энергии к значению выходного сопротивления термоэлектрического генератора. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретения относятся к области автономных источников энергии и могут быть использованы для обеспечения возможности работы термоэлектрического генератора (ТЭГ) на подзарядку аккумуляторной батареи (АБ), например, автомобиля или другого транспортного средства при различных уровнях напряжений.
Известен способ работы ТЭГ на подзарядку аккумуляторной батареи АБ путем преобразования тепловой энергии ТЭГ-ом в электрическую и подачи электрической энергии на АБ (Инструкция по эксплуатации термоэлектрического генератора ГТУ 12/15 Правдинского опытного завода пос. Правда Московской обл., ул. Фабричная, дом 8) - [1].
Известен термоэлектрический котелок - генератор ГТУ-12-12
(http://telgen.ru/iWimcategorized/gene - [2], который может быть использован в условиях, удаленных от постоянного электроснабжения. Например, генератор может быть использован для: 1. Подзарядки аккумуляторов мобильного телефона, радиостанции, видеокамеры, эхолота, навигатора, ноутбука, автомобиля. 2. Обеспечения электроэнергией маломощных потребителей радиоприемника, магнитофона, миникомпьютера, телевизора. 3. Локального освещения. Источниками тепла могут служить газовая или бензиновая горелка, керогаз, примус, печь с конфорками, угли костра и любые другие источники с открытым пламенем.
Его технические характеристики следующие: электрическая мощность при напряжении на нагрузке 12 В - 12 Вт; время приведения в действие - не более 0,3 часа; масса - 5 кг; габаритные размеры, 230×250×240 мм.
Также известен «Термоэлектрический генератор» по патенту на изобретение РФ RU 2018196 С1 от 15.08.1994, МПК H01L35/22 - [3], который содержит термобатареи, расположенные под утолщенным днищем сосуда для жидкости. Днище служит охлаждающим теплообменником. "Горячий теплообменник" расположен под термобатареями и является массивной плитой. Она снабжена кольцевым экраном для
защиты термобатарей. Токоотводы введены в сосуд с жидкостью и выведены из него в защитном герметичном трубопроводе.
Недостатком устройств [1], [2], [3] и способов их работы является проблематичность применения (данных конструктивных решений) на транспортных средствах для подзарядки АБ.
Известен способ работы термоэлектрического генератора ТЭГ на подзарядку аккумуляторной батареи АБ путем преобразования тепловой энергии выхлопных газов автомобиля ТЭГ-ом в электрическую и подачи электрической энергии на АБ автомобиля (Энергетика и транспорт. 1984, № 6 с. 3...8) - [4].
Также известны конструктивные решения ТЭГ (и способы их работы) для частичного отбора теплоты от картера или от отходящих газов двигателя внутреннего сгорания (например, транспортного средства) по следующим заявкам и патентам:
- заявка на изобретение РФ: RU 2001105861, А от 27.02.2003, МПК F02G5/00, «Термоэлектрический генератор поддона автомобильного двигателя» - [5];
- заявка на изобретение РФ: RU 2001105862, А от 27.02.2003, МПК F02G5/02, «Термоэлектрический генератор на выхлопных патрубках двигателя» - [6];
- патент на изобретение РФ: RU 2563305, С1 от 20.09.2015, МПК H01L35/28, «Термоэлектрический генератор автомобиля» - [7];
- патент на изобретение РФ: RU 2606300, С1 от 10.01.2017, МПК F01N5/02, H01L35/30, H01L35/34, «Термоэлектрический генератор в выпускной системе отработавших газов двигателя внутреннего сгорания» - [8];
- патент на полезную модель РФ: RU 171447, U1 от 02.06.2017, МПК H01L35/30, «Конструктивная схема автомобильного термоэлектрического генератора с теплообменником изменяемой геометрии» - [9];
- патент на полезную модель РФ: RU 162072, U1 от 20.05.2016, МПК F01N5/02, H01L35/28, «Термоэлектрический генератор» - [10];
- патент на изобретение РФ: RU 2191447, С2 от 20.10.2002, МПК H01L35/02, «Термоэлектрический генератор» - [11];
- патент на изобретение РФ: RU 2555186, С2 от 10.07.2015, МПК H01L35/32, «Термоэлектрический модуль для термоэлектрического генератора автомобиля» - [12];
- патент на изобретение РФ: RU 2564160, С2 от 27.09.2015, МПК F01N5/02, F02B63/04, H01L35/32, «Термоэлектрический модуль для термоэлектрического генератора автомобиля с уплотнительным элементом» - [13];
- патент на изобретение РФ: RU 2566209, С2 от 20.10.2015, МПК F01N3/04, F01N5/02, «Устройство с теплообменником для термоэлектрического генератора автомобиля» - [14];
- патент на изобретение РФ: RU 2528039, С2 от 10.09.2014, МПК H01L35/04, H01L35/28, H01L35/34, «Модуль для термоэлектрического генератора и термоэлектрический генератор» - [15];
- патент на изобретение РФ: RU 2568078, С2 от 10.11.2015, МПК H01L35/32, «Термоэлектрический модуль для термоэлектрического генератора автомобиля» - [16];
- патент на изобретение РФ: RU 2569128, С2 от 20.11.2015, МПК F01N3/04, F01N5/02, «Устройство с теплообменником для термоэлектрического генератора автомобиля» - [17];
- патент на полезную модель РФ: RU 188354, U1 от 09.04.2019, МПК H01L35/28, «Термоэлектрический генератор» - [18].
Недостатком устройств и способов их работы по патентным источникам [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18] является невозможность их работы в случае, если напряжение ТЭГ-а меньше, чем напряжение АБ, то есть необходимы дополнительные узлы для преобразования электроэнергии получаемой с ТЭГ для ее дальнейшего полезного использования, в том числе и для зарядки АБ.
Известно использование ТЭГ для энергетической установки речного судна, при котором напряжение с ТЭГ подается потребителю при помощи дополнительного блока управления, находящегося в главном распределительном щите и содержащего переключатель, вход которого через блок сравнения связан с аккумуляторными батареями (по патентной литературе):
- патент на полезную модель РФ: RU 92247, U1 от 10.08.2010, МПК H01L35/28, «Судовой термоэлектрический генератор» - [19];
- патент на полезную модель РФ: RU 96550, U1 от 10.08.2010, МПК В63Н23/24, 24J2/00, «Электроэнергетическая установка речного судна» - [20].
Недостатком аналогов [19 и 20] также является низкая эффективность работы ТЭГ, которая зависит от их выходного электрического напряжения, в зависимости от которого производят переключение потребителей.
Известны системы и устройства, в которых применяются ТЭГ-и в совокупности с блоками управления, содержащими полупроводниковые преобразователи и стабилизаторы напряжения и тока, например, по патентам:
- патент на изобретение РФ: RU 2359363, С1 от 20.06.2009, МПК H01L35/28, «Термоэлектрический генератор» - [21];
- патент на изобретение РФ: RU 2549909, С2 от 10.05.2015, МПК H01L35/28, «Система термоэлектрического генератора» - [22];
- патент на изобретение РФ: RU 2561502, С1 от 27.08.2015, МПК Н01М14/00, НО 1 Ml 6/00, «Термоэлектрический генератор, работающий от тепловой энергии сжигаемого газа» - [23];
- патент на полезную модель РФ: RU 145152, U1 от 10.09.2014, МПК Н01М14/00, «Термоэлектрический генератор, работающий от тепловой энергии сжигаемого газа» - [24];
- патент на изобретение РФ: RU 2371816, С1 от 20.06.2005, МПК Н01М14/00, Н01М16/00, «Термоэлектрический блок питания» - [25];
- патент на полезную модель РФ: RU 151736, U1 от 10.04.2015, МПК H02J7/00, H02J15/00, «Система электропитания электронного прибора с использованием электроэнергии внешней среды» - [26].
Недостатками данных технических решений [21, 22, 23, 24, 25 и 26] является то, что примененные в них блоки управления, содержащие полупроводниковые преобразователи и стабилизаторы напряжения и/или тока, не содержат технологию (способ) подстройки входного сопротивления потребителя электрической энергии к значению выходного сопротивления ТЭГ, то есть так называемой технологии применяемой в МРРТ (maximum power point tracking) контроллерах. Без технологии, применяемой в МРРТ контроллерах, невозможно получить максимально возможную электрическую мощность из применяемого ТЭГ-а, и, следовательно, максимально повысить его эффективность. Кроме того, аналог [26] обладает сложностью конструкции, что при применении одного ТЭГ избыточно и не рационально.
Известна технология (способ) «maximum power point tracking» сокращенно МРРТ, что обозначает - получение максимальной возможной мощности на выходе из конкретного устройства (https://alter220.ru/solnce/mppt-kontroller.html - [27]). Данная технология (способ) применена в МРРТ контроллерах, и её сущность состоит в том, что в процессе работы производят подстройку входного сопротивления потребителя электрической энергии (например, АБ) к значению выходного сопротивления источника электрической энергии, в качестве которых по известным источникам применяют ветрогенераторы и солнечные батареи.
Однако не известно применение технологии применяемой в МРРТ контроллерах для отбора электрической мощности от ТЭГ.
Кроме того, известны устройства с блоками управления, содержащими полупроводниковые преобразователи и стабилизаторы напряжения и тока для
преобразования солнечного излучения при помощи ТЕГ-ов в электроэнергию, по патентной литературе:
- патент на полезную модель РФ: RU 134698, U1 от 20.11.2013, МПК H01J45/00, F24J2/42, «Термоэлектрический автономный источник питания» - [28];
- патент на полезную модель РФ: RU 135450, U1 от 10.12.2013, МПК H01J45/00, «Термоэлектрический генератор» - [29];
- патент на полезную модель РФ: RU 166483, U1 от 27.11.2016, МПК H02S10/30, H01L31/042, H01J45/00, «Термоэлектрический генератор» - [30];
- патент на изобретение РФ: RU 2626242, С1 от 25.07.2017, МПК H01J45/00, F24J2/42, «Способ работы термоэлектрического генератора» - [31].
Недостатком устройств для преобразования солнечной энергии в электроэнергию и способов из работы по аналогам [28, 29, 30 и 31] также является то, что в них, как и в аналогах [21, 22, 23, 24, 25 и 26], не применена технология, используемая в МРРТ контроллерах.
Прототипом заявленных «Способа работы термоэлектрического генератора и устройства для его осуществления» является одноименная заявка на изобретение РФ: RU 2004100657 А от 20.06.2005, МПК H02J7/32 - [32]. Способ работы термоэлектрического генератора (по прототипу [32]) состоит в преобразовании тепловой энергии в электрическую и подачи электрической энергии на аккумуляторную батарею, при этом перед подачей электрической энергии на аккумуляторную батарею добавляют операцию преобразования уровня напряжения электрической энергии в (импульсном) полупроводниковом преобразователе напряжения до необходимого. А устройство для его реализации состоит из термоэлектрического генератора, соединительных проводов, (импульсного) полупроводникового преобразователя уровня напряжения и аккумуляторной батареи. Способ и устройство по прототипу [32] обеспечивают возможность заряда АБ при любом напряжении, вырабатываемом ТЭГ-ом, то есть позволяют использовать ТЭГ для подзарядки АБ при различных уровнях напряжений, путем добавления операции изменения уровня напряжения с помощью (импульсного) полупроводникового преобразователя напряжения.
Недостатком прототипа [32] является то, что существующие и применяемые для ТЭГ полупроводниковые преобразователи уровня напряжения работают без оптимизации уровня потребления электроэнергии путем подстройки входного сопротивления потребителя электрической энергии к значению выходного сопротивления ТЭГ в различных режимах его работы.
Из недостатков аналогов и прототипа следует задача повышения эффективности использования ТЭГ (когда от него можно отвести максимум электрической мощности и при максимальном коэффициенте полезного действия (КПД)) на различных режимах его работы, а также при разных режимах зарядки АБ путем применения в полупроводниковом преобразователе возможности подстройки входного сопротивления потребителя электрической энергии (например, зарядного устройства или непосредственно АБ) к значению выходного сопротивления ТЭГ.
Сущность заявленного способа: Способ работы термоэлектрического генератора путём преобразования тепловой энергии в электрическую и подачи электрической энергии на аккумуляторную батарею через импульсный полупроводниковый преобразователь напряжения и зарядное устройство, состоит в том, что импульсным полупроводниковым преобразователем напряжения управляют при помощи микроконтроллера таким образом, что в процессе работы подстраивают входное сопротивление потребителя электрической энергии к значению выходного сопротивления термоэлектрического генератора.
Сущность заявленного устройства: Устройство для реализации способа работы ТЭГ состоящее из термоэлектрического генератора, соединительных проводов, импульсного полупроводникового преобразователя, зарядного устройства, аккумуляторной батареи, дополнительно содержит МРРТ микроконтроллер с датчиками напряжения и тока, установленными на входе и выходе полупроводникового преобразователя, с помощью которых контролируется соответственно выходное сопротивление термоэлектрического генератора и входное сопротивление потребителя электрической энергии (зарядного устройства), при этом управляющими шинами МРРТ микроконтроллер подсоединен к импульсному полупроводниковому преобразователю и к зарядному устройству, и в процессе работы МРРТ микроконтроллер подстраивает входное сопротивление потребителя электрической энергии (зарядного устройства) к значению выходного сопротивления термоэлектрического генератора, а также подстраивает выходные напряжения и ток зарядного устройства для правильного заряда аккумуляторной батареи, независимо от входных напряжения и тока в зарядном устройстве.
Технический результат заявленных способа работы термоэлектрического генератора и устройства для его осуществления состоит в повышении эффективности работы термоэлектрического генератора путем преобразования в импульсном полупроводниковом преобразователе уровней напряжения и тока таким образом, чтобы подстроить входное сопротивление потребителя электрической энергии (зарядного устройства) к значению выходного сопротивления термоэлектрического преобразователя. При таком режиме работы обеспечивается максимально возможный КПД отбора электрической мощности от ТЭГ, которая в дальнейшем направляется на зарядку АБ.
На графических материалах представлено:
Фиг. 1 - Схема устройства реализации способа работы ТЕГ по прототипу. Фиг. 2 - Схема заявленного устройства реализации способа работы ТЭГ. Фиг. 3 - Схема заявленного устройства реализации способа работы ТЭГ с управляемым МРРТ контроллером зарядным устройством.
На фигурах 1, 2 и 3 схематично представлены:
1 - ТЭГ;
2 - импульсный полупроводниковый преобразователь; 3-АБ;
4 - зарядное устройство (ЗУ);
5 - МРРТ контроллер;
6 - датчик выходного напряжения (Uвых) ТЭГ;
7 - датчик выходного тока (Iвых) ТЭГ;
8 - датчик выходного напряжения (Uвх) ЗУ;
9 - датчик выходного тока (Iвх) ЗУ.
Заявленное устройство, как и устройство прототипа, содержит ТЭГ (1), соединенный через импульсный полупроводниковый преобразователь (2) с АБ (3) - фигура 1. В устройство прототипа по фигуре 1 также могут использовать ЗУ, когда (Uвых) ТЭГ существенно выше напряжения АБ (3), а если (Uвых) ТЭГ на единицы Вольт выше напряжения АБ (3) то применение ЗУ нецелесообразно. В качестве полупроводникового преобразователя (2) в прототипе целесообразно использовать преобразователь напряжения, для получения напряжения, необходимого для зарядки АБ.
При этом в устройство для реализации заявленного способа (по фигуре 2) дополнительно введены для управления импульсным полупроводниковым преобразователем (2) МРРТ контроллер (5) и ЗУ (4). Функция (предназначение) МРРТ контроллера (5) состоит в согласовании выходного сопротивления (Rвых) ТЭГ (1) со входным сопротивлением (Rвх) ЗУ (4). При этом функция (предназначение) ЗУ (4) формировать необходимые (оптимальные) ток и напряжения (соответственно 13 и U 3) для правильного заряда АБ (3). Для контроля выходного сопротивления (Rвых) ТЭГ используют измерение выходного напряжения (Uвых) датчиком напряжения (6) и выходного тока (Iвых) датчиком тока (7). А для измерения входного сопротивления (Rвх) ЗУ используют измерение входного напряжения (Uвх) датчиком напряжения (8) и входного тока (Iвх) датчиком тока (9). Данные от датчиков (6) и (7), а также (8) и (9) поступают на МРРТ контроллер (5), в котором вычисляют (Rвых) ТЭГ (1) и (Rвх) ЗУ (4), и далее из МРРТ контроллера (5) подают необходимое управляющее воздействие на полупроводниковый преобразователь напряжения (2) для сравнения (Rвх) ЗУ (4) с (Rвых) ТЭГ (1). При этом в полупроводниковом преобразователе (2) целесообразно изменять как напряжение (Uвых), так и (Iвых) для оптимального подбора (Rвх) ЗУ (4). В качестве ЗУ (4) может быть применено устройство с управлением в автономном режиме (устройство по фигуре 2), так и устройство с внешним управлением (по фигуре 3) от используемого МРРТ контроллера (5). Схема для реализации заявленного способа по фигуре 3 также позволит оптимизировать необходимые ток и напряжения (соответственно I3 и U3) для правильного заряда АБ (3) не зависимо от входных напряжения и тока на ЗУ (4), соответственно (Uвх) и (Iвх). При разработке и реализации заявленного способа устройства (2), (5), (6), (7), (8), (9) и (4) могут быть объединены в один структурный блок (10) - блок зарядки АБ от ТЭГ, который также может быть выполнен на одной плате и в одном корпус, как отдельное устройство.
Заявленный способ работы термоэлектрического генератора, и устройство для его осуществления в совокупности с ограничительными и отличительными признаками формул изобретений (способа и устройства) являются новым для зарядки аккумуляторной батареи от термоэлектрического генератора и, следовательно, соответствует критерию "новизна".
Совокупности признаков формул изобретений не известна на данном уровне развития техники и не следуют из общеизвестных способов работы термоэлектрического генератора по зарядке аккумуляторных батарей, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень" (об этом свидетельствует также проведенный патентный поиск и ссылка на источники информации [1] - [32]).
Реализация заявленных способа работы термоэлектрического генератора и устройства для его осуществления может быть осуществлена известными и применяемыми методами, технологиями, и на существующей элементной базе, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".
Литература
1. Инструкция по эксплуатации термоэлектрического генератора ГТУ 12/15 Правдинского опытного завода - пос. Правда Московской обл., ул. Фабричная, дом 8.
2. http://telgen.ru/ru/micategorized/gener 12-12/
3. Патент на изобретение РФ RU 2018196, С1 от 15.08.1994, МПК H01L35/22, «Термоэлектрический генератор».
4. Журнал: Энергетика и транспорт. 1984, № 6 с. 3...8.
5. Заявка на изобретение РФ: RU 2001105861, А от 27.02.2003, МПК F02G5/00, «Термоэлектрический генератор поддона автомобильного двигателя».
6. Заявка на изобретение РФ: RU 2001105862, А от 27.02.2003, МПК F02G5/02, «Термоэлектрический генератор на выхлопных патрубках двигателя».
7. Патент на изобретение РФ: RU 2563305, С1 от 20.09.2015, МПК H01L35/28, «Термоэлектрический генератор автомобиля».
8. Патент на изобретение РФ: RU 2606300, С1 от 10.01.2017, МПК F01N5/02, H01L35/30, H01L35/34, «Термоэлектрический генератор в выпускной системе отработавших газов двигателя внутреннего сгорания».
9. Патент на полезную модель РФ: RU 171447, U1 от 02.06.2017, МПК H01L35/30, «Конструктивная схема автомобильного термоэлектрического генератора с теплообменником изменяемой геометрии».
10. Патент на полезную модель РФ: RU 162072, U1 от 20.05.2016, МПК F01N5/02, H01L35/28, «Термоэлектрический генератор».
11. Патент на изобретение РФ: RU 2191447, С2 от 20.10.2002, МПК H01L35/02, «Термоэлектрический генератор».
12. Патент на изобретение РФ: RU 2555186, С2 от 10.07.2015, МПК H01L35/32, «Термоэлектрический модуль для термоэлектрического генератора автомобиля».
13. Патент на изобретение РФ: RU 2564160, С2 от 27.09.2015, МПК F01N5/02, F02B63/04, H01L35/32, «Термоэлектрический модуль для термоэлектрического генератора автомобиля с уплотнительным элементом».
14. Патент на изобретение РФ: RU 2566209, С2 от 20.10.2015, МПК F01N3/04, F01N5/02, «Устройство с теплообменником для термоэлектрического генератора автомобиля».
15. Патент на изобретение РФ: RU 2528039, С2 от 10.09.2014, МПК H01L35/04, H01L35/28, H01L35/34, «Модуль для термоэлектрического генератора и термоэлектрический генератор».
16. Патент на изобретение РФ: RU 2568078, С2 от 10.11.2015, МПК H01L35/32, «Термоэлектрический модуль для термоэлектрического генератора автомобиля».
17. Патент на изобретение РФ: RU 2569128, С2 от 20.11.2015, МПК F01N3/04, F01N5/02, «Устройство с теплообменником для термоэлектрического генератора автомобиля».
18. Патент на полезную модель РФ: RU 188354, U1 от 09.04.2019, МПК H01L35/28, «Термоэлектрический генератор».
19. Патент на полезную модель РФ: RU 92247, U1 от 10.08.2010, МПК H01L35/28, «Судовой термоэлектрический генератор».
20. Патент на полезную модель РФ: RU 96550, U1 от 10.08.2010, МПК В63Н23/24, 24J2/00, «Электроэнергетическая установка речного судна».
21. Патент на изобретение РФ RU 2359363, С1 от 20.06.2009, МПК H01L35/28, «Термоэлектрический генератор».
22. Патент на изобретение РФ RU 2549909, С2 от 10.05.2015, МПК H01L35/28, «Система термоэлектрического генератора».
23. Патент на изобретение РФ RU 2561502, С1 от 27.08.2015, МПК Н01М14/00, Н01М16/00, «Термоэлектрический генератор, работающий от тепловой энергии сжигаемого газа».
24. Патент на полезную модель РФ RU 145152, U1 от 10.09.2014, МПК Н01М14/00, «Термоэлектрический генератор, работающий от тепловой энергии сжигаемого газа».
25. Патент на изобретение РФ RU 2371816, С1 от 20.06.2005, МПК Н01М14/00, Н01М16/00, «Термоэлектрический блок питания».
26. Патент на полезную модель РФ RU 151736, U1 от 10.04.2015, МПК H02J7/00, H02J15/00, «Система электропитания электронного прибора с использованием электроэнергии внешней среды».
27. https://alter220.ru/solnce/mppt-kontroller.html
28. Патент на полезную модель РФ: RU 134698, U1 от 20.11.2013, МПК H01J45/00, F24J2/42, «Термоэлектрический автономный источник питания».
29. Патент на полезную модель РФ: RU 135450, U1 от 10.12.2013, МПК H01J45/00, «Термоэлектрический генератор».
30. Патент на полезную модель РФ: RU 166483, U1 от 27.11.2016, МПК H02S10/30, H01L31/042, H01J45/00, «Термоэлектрический генератор».
31. Патент на изобретение РФ: RU 2626242, С1 от 25.07.2017, МПК H01J45/00, F24J2/42, «Способ работы термоэлектрического генератора».
32. Заявка на изобретение РФ: RU 2004100657, А от 20.06.2005, МПК H02J7/32, «Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления» - прототип.

Claims (2)

1. Способ работы термоэлектрического генератора путем преобразования тепловой энергии в электрическую и подачи электрической энергии на аккумуляторную батарею через импульсный полупроводниковый преобразователь напряжения и зарядное устройство, отличающийся тем, что импульсным полупроводниковым преобразователем напряжения управляют при помощи микроконтроллера таким образом, что в процессе работы подстраивают входное сопротивление потребителя электрической энергии к значению выходного сопротивления термоэлектрического генератора.
2. Устройство для реализации способа по п. 1, состоящее из термоэлектрического генератора, соединительных проводов, импульсного полупроводникового преобразователя, зарядного устройства, аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит «Maximum Power Point Tracking» (МРРТ) микроконтроллер с датчиками напряжения и тока, установленными на входе и выходе полупроводникового преобразователя, с помощью которых контролируется соответственно выходное сопротивление термоэлектрического генератора и входное сопротивление зарядного устройства, при этом управляющими шинами МРРТ микроконтроллер подсоединен к импульсному полупроводниковому преобразователю и к зарядному устройству, и в процессе работы МРРТ микроконтроллер подстраивает входное сопротивление зарядного устройства к значению выходного сопротивления термоэлектрического генератора, а также подстраивает выходные напряжения и ток зарядного устройства для правильного заряда аккумуляторной батареи, независимо от входных напряжения и тока в зарядном устройстве.
RU2019132775A 2019-10-15 2019-10-15 Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления RU2742041C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132775A RU2742041C1 (ru) 2019-10-15 2019-10-15 Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132775A RU2742041C1 (ru) 2019-10-15 2019-10-15 Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2742041C1 true RU2742041C1 (ru) 2021-02-02

Family

ID=74554562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019132775A RU2742041C1 (ru) 2019-10-15 2019-10-15 Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2742041C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6410842B1 (en) * 2000-05-19 2002-06-25 Teledyne Energy Systems A Division Of Teledyne Brown Engineering, Inc. Automatic burner driven generator system
RU2004100657A (ru) * 2004-01-08 2005-06-20 Военный инженерно-технический университет (RU) Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления
RU2611068C1 (ru) * 2015-12-30 2017-02-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Устройство для зарядки аккумуляторной батареи автономного необитаемого подводного объекта
RU192304U1 (ru) * 2018-07-18 2019-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "Силовые микромашины" Автономное термоэлектрическое зарядное устройство

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6410842B1 (en) * 2000-05-19 2002-06-25 Teledyne Energy Systems A Division Of Teledyne Brown Engineering, Inc. Automatic burner driven generator system
RU2004100657A (ru) * 2004-01-08 2005-06-20 Военный инженерно-технический университет (RU) Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления
RU2611068C1 (ru) * 2015-12-30 2017-02-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Устройство для зарядки аккумуляторной батареи автономного необитаемого подводного объекта
RU192304U1 (ru) * 2018-07-18 2019-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "Силовые микромашины" Автономное термоэлектрическое зарядное устройство

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102444737B1 (ko) 직류 버스 제어 시스템
Gibson et al. Solar photovoltaic charging of lithium-ion batteries
LokeshReddy et al. Comparative study on charge controller techniques for solar PV system
US7830038B2 (en) Single chip solution for solar-based systems
EP3151331A1 (en) Battery system and its control method
US9800074B2 (en) Portable battery charger
JP2007295718A (ja) 電力供給システム
JP6956384B2 (ja) 充電制御システム、電力供給システム、充電制御方法、プログラム
Kohsri et al. Energy management and control system for smart renewable energy remote power generation
Becherif et al. Hybridization of solar panel and batteries for street lighting by passivity based control
RU2742041C1 (ru) Способ работы термоэлектрического генератора и устройство для его осуществления
Malla et al. Solar powered mobile phone: An innovative experiment
Pragash et al. An integrated control for standalone PV system with battery management
Mutarraf et al. Hybrid energy storage systems for voltage stabilization in shipboard microgrids
Becherif et al. Control study of fuel cell, battery and solar hybridization power sources
RU2726735C1 (ru) Система автономного электроснабжения с комбинированным накопителем энергии
CN103457519A (zh) 废热温差发电装置
Ghanade et al. Portable solar device
Magwili et al. Thermos design and assembly for conversion of heat to electrical energy based from the principle of seebeck effect using thermoelectric generator and temperature difference of liquids
JP2015023605A (ja) 充電制御装置及び電力供給システム
RU162244U1 (ru) Автономная энергетическая установка
Murray et al. Energy storage solutions for offshore wave and tidal energy prototypes
Muhseen et al. Portable Smart Solar Panel for Consumer Electronics
KR101429169B1 (ko) 비상용 태양광 발전장치
Beck A comprehensive solar electric system for remote areas