專利名稱：電容式發(fā)電的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種電容式發(fā)電的方法及其裝置，可應(yīng)用于超高壓直流發(fā)電、溫差發(fā)電及波浪發(fā)電的領(lǐng)域。
目前的常規(guī)發(fā)電方式為電磁感應(yīng)發(fā)電(即電機旋轉(zhuǎn)其導(dǎo)體切割磁力線進行發(fā)電)，但這種發(fā)電方式在超高壓直流發(fā)電、溫差發(fā)電及波浪發(fā)電等特殊領(lǐng)域內(nèi)難以運用。
本發(fā)明提供了一種易于在超高壓直流發(fā)電，溫差發(fā)電及波浪發(fā)電等特殊領(lǐng)域運用的電容式發(fā)電的方法及其裝置。
本發(fā)明是利用電容極板間距離的移動或介質(zhì)(或介電系)的變化來實現(xiàn)發(fā)電的。介質(zhì)和介電系數(shù)的變化，可不必用機械運動裝置來實現(xiàn)，直接將其它能量轉(zhuǎn)換為電能。
本發(fā)明是由固定電容Co、可變電容C、負載電阻R，激勵二極管D及開關(guān)K構(gòu)成。
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行說明

圖1為本發(fā)明的原理2為本發(fā)明的實際線路3為本發(fā)明用于超高壓直流發(fā)電時的可變電容結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明用于溫差發(fā)電時的電容結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明用于波浪發(fā)電時的電容結(jié)構(gòu)示意圖見圖1電容Co是一個容量比電容C很多倍的固定電容，在電容C的增能、釋能過程中Co為C激勵充電，所以Co又稱為激勵電容。激勵二極管D為其激勵充電提供通路，實現(xiàn)快速給C充電。開關(guān)K還可采用開關(guān)器件(如晶閘管、三極管等)，當(dāng)增能電容C的儲能增大為最大值時，開關(guān)K閉合，C釋放能量，使負載電阻R獲得電能。增能電容C是由平板式結(jié)構(gòu)的(多片組合)電容器。平板電容器的容量計算公式d-極板間距離m;
C＝ (εs)/(d) 式中s-極板面積m2;
ε-電容介質(zhì)介電常數(shù)。
由上式可見，當(dāng)改變極板間距離d(或ε)時，其容量隨之改變。發(fā)電裝置開始工作前，Co上已充有足夠的電荷，這時Co兩端有一定電壓值uo，則由D給C激勵充電，使C兩極也有uo的電壓值。
當(dāng)C的容量為最大值時C被激勵充電，其充電電流如圖1中虛線所示。當(dāng)C的兩極電壓等于uo時，充電結(jié)束。C的極板上充有電荷Q＝Cmaxuo，其儲能W＝ 1/2 u2oCmax。
當(dāng)C容量減小到所要求的最小值時，設(shè)K= (Cmax)/(Omin) ，這一過程中極板上充有電荷，是不變的。即Q＝Cmaxuo＝Cminuc，uc為電容C容量最小時的兩極電壓。uc＝Kuo，即這時的電壓uc增大了K倍。
電容C的儲能，W＝ 1/2 u2cCmin＝ 1/2 (Kuo)2(Omax)/(K) ＝ (k)/2 u2oCmax，式中表明，C的儲能增大了K倍。這時將開關(guān)K閉合，電容C通過負載電阻R釋放電能，放電電流如圖1中實線所示。
由上可見，電容C釋放的電能與給C激勵的電能相比增大了K倍，即實現(xiàn)了機械能(將d增大)轉(zhuǎn)換成了電能。上述過程連續(xù)進行，則負載獲得連續(xù)的電能。
見圖2其基本原理如圖1所述，其中電容C′與C″(代替可變電容C)交替進行激勵、釋能，使負載上獲得連續(xù)電能。
見圖3，電容C′、C″由動片2、3、定片4、5組成，定片均用絕緣介質(zhì)材料敷包，并固定在機座(殼)上。動片由固定軸將各片疊加固緊，軸與動片作橫(軸)向返往移動，移動距離從動片兩側(cè)間隙寬度為極限。原動機帶動凹凸輪1旋轉(zhuǎn)，凹凸輪作用使動片及固定軸作軸向運動，實現(xiàn)電容動、定片間距d發(fā)生變化。
溫差發(fā)電圖4是一組電容器的結(jié)構(gòu)示意圖，它是利用介質(zhì)介電系數(shù)的變化來發(fā)電的，極板1，極板2之間采用對溫度很敏感的介質(zhì)材料，并且在結(jié)構(gòu)上便于整個介質(zhì)材料易于隨環(huán)境溫度而變化，按圖1線路聯(lián)接，當(dāng)溫度等于某一高溫值時，介質(zhì)材料ε增為最大，此時容量也達最大，這時將Co的儲能通過D充電儲能。當(dāng)儲能達最大值后降低環(huán)境溫度，介質(zhì)材料ε減小，電容量隨之減小，電容儲能增加，當(dāng)增加達最大值時，開關(guān)K閉合，向負載電阻R釋放電能。
上述溫度變化的過程可通過機械裝置將增能電容放入高溫區(qū)(如溫水，一般小于100℃)，儲能后再出置于低溫區(qū)(如空氣、冷水等，30℃以下)，ε變小至最小時，開關(guān)K閉合釋能，這就完成了一個周期的增能釋能過程。增能過程也可考慮在升溫過程中實現(xiàn)。
對溫度敏感的介質(zhì)材料采用鈦酸鋇經(jīng)(混以添加劑)合理處理后制成，使之具有合適的溫度介電特性，滿足環(huán)境溫度的要求。
波浪發(fā)電圖5中，電容器極板涂有絕緣材料，它是利用介質(zhì)的變化來發(fā)電的，極板1、2間有一定空隙3，用一定裝置置于波浪區(qū)，沒有波浪時，電容以空氣作介質(zhì)，有波浪時電容以水做介質(zhì)。當(dāng)水進入極板間時，水的介質(zhì)常數(shù)約為數(shù)十，這時電容量達最大值，充電儲能，線路如圖1，當(dāng)波浪過去，電容極板間的水流出，這時介質(zhì)變?yōu)榭諝?，空氣的介電常?shù)約為1，這時電容量為最小，增能達最大，接通K，向負載電阻R釋能，即實現(xiàn)了發(fā)出電能的目的。
權(quán)利要求
1.一種電容式發(fā)電的方法及其裝置，它包括固定電容C0、負載電阻R、激勵二極管D及開關(guān)，其特征在于它還包括有一可變電容C，且應(yīng)用這一可變電容C的容量變化的過程實現(xiàn)發(fā)電的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法及其裝置，其特征在于可變電容由動片2、3、定片4、5及凹凸輪及固定軸6、7組成，且固定在機座上，動片2、3裝在固定軸上，使動凹凸輪1安裝在原動機上，并通過凹凸輪帶動固定軸，使動、定片之間的間隙發(fā)生變化，使電容儲能變化而進行發(fā)電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法及其裝置，其特征在于可變電容C還可由極板1、2組成，并利用極板1、2之間的介質(zhì)或介質(zhì)介電系數(shù)變化來進行發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明是一種電容式發(fā)電的方法及其裝置，可應(yīng)用于超高壓直流發(fā)電、溫差發(fā)電及波浪發(fā)電的領(lǐng)域。
文檔編號H02N1/08GK1032721SQ87102099
公開日1989年5月3日 申請日期1987年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月23日
發(fā)明者黃宏玉 申請人:黃宏玉