一种利用温差-振动混合能源的新型发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种利用温差

【技术实现步骤摘要】
一种利用温差
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振动混合能源的新型发电装置


[0001]本专利技术涉及电气工程
，尤其涉及一种利用温差
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振动混合能源的新型发电装置。

技术介绍

[0002]自然环境中，同时存在废热能和振动能的设备有不少。例如在交通工具中，发动机引擎和排气管处均有温度较高的废热能，同时还存在交通工具运行过程中的机械振动能；又比如在电网变电设备中，高压、特高压变压器，干式铁心、空心电抗器等，此类设备由于通过的电流极大，极小比例的损耗即可产生较高的热量，同时工频作用下电磁力会发生周期性变化，使设备产生机械振动。
[0003]以干式铁心电抗器为例，其主要用于电网的无功补偿，能有效吸收电网谐波，改善系统的电压波形，提高系统功率因数等，因而在城市电力系统、新能源等领域应用越来越广泛。典型的10kV干式串联电抗器，其在一般运行过程中，线圈和铁心温度能达到70℃以上，电抗器铁心在交变磁场作用下，发生磁致伸缩效应，使得铁心随励磁频率的变化做周期性振动，另外，由于线圈导线阻值的存在，流过电流时会产生焦耳损耗，进而产生热量。振动和发热严重影响到电抗器的正常运行和使用寿命，这也是电抗器发生故障的重要原因。
[0004]从电气设备本身来看，大量的振动能和热能对电气设备的长期安全运行和使用寿命带来不良影响，因此，通过环境能量收集技术将被测设备的废热能和振动能收集，通过能量转化元件变成电能，实现对在线实时检测的传感器供电，便于及时发现设备在使用过程中出现的或即将出现的故障，具有十重要的意义。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，有效解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，包括：设备；温差发电机，包括具有温差的热端和冷端，所述热端与所述设备连接，所述冷端与所述热端相对设置；冷排，与所述冷端连接，用于对所述冷端的热量进行散热；微流量泵，设置在所述冷排的进液路上，用于推动冷却液将所述冷端中的热量带到所述冷排进行散热，并回流至所述冷端形成冷却循环回路；电能提取管理单元，设置在所述温差发电机的电力输出端，用于存储发电装置产生的电能并输出标准直流电，为后续用电负载提供稳定的供电电压；其中，在所述微流量泵的泵腔内设有金属弹性薄板，并在所述微流量泵的进液路和出液路上均设有单向阀，所述单向阀用于控制冷却液的单向流动；
所述金属弹性薄板与所述设备连接，用于吸收所述设备的振动能，以使冷却液对所述冷端进行主动散热。
[0007]进一步地，所述温差发电机内部设有多个发电片，且多个所述发电片采用串、并联相结合方式连接。
[0008]进一步地，所述热端固定在所述设备的废热源上，所述冷端与环境温度一致或相近。
[0009]进一步地，所述温差发电机主要利用半导体元件的塞贝克效应发电。
[0010]进一步地，所述设备的机械振动带动泵腔内的所述金属弹性薄板发生一阶共振产生振荡，使泵腔体积周期性地扩张、收缩变化。
[0011]进一步地，所述冷端、所述微流量泵和所述冷排通过管道串联形成所述冷却循环回路。
[0012]进一步地，所述冷却循环回路中的所述冷端、所述冷排、所述微流量泵的腔体和所述管道均由易导热的铜或铝或新型非金属复合材料制成。
[0013]进一步地，在所述设备与所述金属弹性薄板之间设有机械振子；所述机械振子的一端与所述设备固定连接，另一端与所述金属弹性薄板固定连接；当所述设备振动时，所述机械振子能够放大所述设备的振幅，以带动所述金属弹性薄板产生振动。
[0014]进一步地，其特征在于，所述单向阀采用被动阀或主动阀。
[0015]进一步地，所述电能提取管理单元所提供的供电电压主要为低功耗传感器节点供电，并在不断变化的发电功率和消耗功率之间保持平衡，确保传感器节点能够在设定的条件下稳定工作。
[0016]本专利技术的有益效果为：本专利技术中利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，主要利用设备热源与环境温度之间的温差进行发电，同时通过主动散热的方式增大温差从而提高发电效率。
[0017]本专利技术中温差发电机冷端主动散热主要依靠设备的机械振动带动微流量泵推动冷却液循环，另外管道、冷端散热装置、冷排甚至泵腔，所有零部件的主要材料均由容易导热的铜、铝甚至新型非金属复合材料制成，极大地增加了散热面积和散热效率，提高温差和发电效率。
[0018]本专利技术摒弃一般方法中温差能量收集发电加振动能量收集发电这种简单的堆叠思维，将振动能巧妙利用起来用于温差发电机冷端的主动散热，最终使得混合能源发电装置产生1+1>2的效果。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例中利用温差
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振动混合能源的新型发电装置的结构示意图；
图2为本专利技术实施例中温差发电机内部多个发电片串并联的示意图；图3为本专利技术实施例中半导体温差发电的原理图。
[0021]附图标记：1、设备；2、温差发电机；21、热端；22、冷端；3、冷排；4、微流量泵；5、电能提取单元；6、金属弹性薄板；7、单向阀。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部实施例，而不是全部的实施例。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0025]如图1所示的利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，包括：设备1、温差发电机2、冷排3、微流量泵4和电能提取管理单元5；设备1同时具备废热能和振动能，如电网中的变压器、电抗器，交通工具中的发动机、排气管等；温差发电机2包括具有温差的热端21和冷端22，热端21与设备1连接，冷端22与热端21相对设置，冷排3与冷端22连接，用于对冷端22的热量进行散热；微流量泵4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，其特征在于，包括：设备；温差发电机，包括具有温差的热端和冷端，所述热端与所述设备连接，所述冷端与所述热端相对设置；冷排，与所述冷端连接，用于对所述冷端的热量进行散热；微流量泵，设置在所述冷排的进液路上，用于推动冷却液将所述冷端中的热量带到所述冷排进行散热，并回流至所述冷端形成冷却循环回路；电能提取管理单元，设置在所述温差发电机的电力输出端，用于存储发电装置产生的电能并输出标准直流电，为后续用电负载提供稳定的供电电压；其中，在所述微流量泵的泵腔内设有金属弹性薄板，并在所述微流量泵的进液路和出液路上均设有单向阀，所述单向阀用于控制冷却液的单向流动；所述金属弹性薄板与所述设备连接，用于吸收所述设备的振动能，以使冷却液对所述冷端进行主动散热。2.根据权利要求1所述的利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，其特征在于，所述温差发电机内部设有多个发电片，且多个所述发电片采用串、并联相结合方式连接。3.根据权利要求1所述的利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，其特征在于，所述热端固定在所述设备的废热源上，所述冷端与环境温度一致或相近。4.根据权利要求1所述的利用温差
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振动混合能源的新型发电装置，其特征在于，所述温差发电机主要利用半导体元件的塞贝克效应发电。5.根据权利要求1所述的利用温差

【专利技术属性】
技术研发人员：王真，路永玲，朱雪琼，胡成博，刘子全，贾骏，薛海，刘征宇，杨景刚，王如山，陈挺，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，
类型：发明
国别省市：