本发明涉及发电机技术领域,具体涉及一种微型发电装置。
背景技术:
在发电技术领域,目前比较成熟的技术是核能发电。但是核能发电有诸端弊病:造价非常高、占地面积大、建设周期长、有核污染、需要时时监护和维护、原材料稀少等。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种微型发电装置,用以解决现有核能发电设施体积庞大、建设周期长等问题。
为实现上述目的,具体地,该微型发电装置包括发电机本体和动力输入机构,动力输入机构包括旋转盘和往复振动电浆单元组,往复振动电浆单元组设置在旋转盘的一侧,旋转盘的圆周上固定有多个旋转电浆单元,旋转电浆单元内装填有正电浆或负电浆,往复振动电浆单元组包括至少一个振动正电浆单元和至少一个振动负电浆单元,往复振动电浆单元组连接有往复换向单元,往复换向单元带动往复振动电浆单元组的振动正电浆单元与振动负电浆单元交替接近旋转盘上的旋转电浆单元,旋转盘与发电机本体的主轴固定连接。
所述的旋转盘与往复振动电浆单元组之间设有带孔绝缘层。
所述的往复振动电浆单元组的振动正电浆单元与振动负电浆单元同轴设置,且往复振动电浆单元组的轴线与旋转盘的轴线平行设置,往复换向单元带动往复振动电浆单元组沿轴线往复振动。
所述的往复换向单元包括与往复振动电浆单元组连接的振荡电路。
所述的发电机本体包括外壳、线圈、正电浆单元和石墨烯单元,线圈环绕主轴设置并固定在外壳内,正电浆单元固定在主轴上,石墨烯单元固定在外壳内和/或主轴上。
所述的石墨烯单元包括第一石墨烯单元和第二石墨烯单元,线圈沿轴向设有多组,第一石墨烯单元固定在相邻两组线圈之间,第二石墨烯单元固定在主轴上,在主轴与第一石墨烯单元相对的位置固定所述的正电浆单元。
所述的主轴为空心轴,主轴内部为真空,正电浆单元同轴固定主轴内部,多个所述的第二石墨烯单元固定在与正电浆单元相对应的主轴外部。
在所述的主轴与外壳之间设有轴向和径向分别相互排斥的相斥电浆单元,相斥电浆单元推动主轴径向和轴向分别悬空。
所述的相斥电浆单元包括固定在主轴上的主轴电浆单元和固定在外壳外侧的外壳电浆单元,主轴电浆单元为十字状,外壳电浆单元环绕主轴电浆单元设置,外壳电浆单元的两侧设有与主轴电浆单元的竖直部相对应的侧壁电浆单元部。
所述的主轴为空心轴,主轴内部为真空,主轴具有一与主轴电浆单元形状相配合的十字状轴部,主轴电浆单元固定在十字状轴部内侧;外壳的外侧固定有一个环绕十字状轴部设置的固定座,固定座内部中空且抽真空,外壳电浆单元固定在固定座内。
本发明具有如下优点:本发明利用往复振动电浆单元组的振动正电浆单元与振动负电浆单元交替接近旋转盘上的旋转电浆单元,振动正电浆单元与振动负电浆单元与旋转盘上的旋转电浆单元相互排斥或吸引,从而带动旋转盘转动,进而带动发电机本体工作实现发电,本发明结构简单、体积小,解决现有核能发电设施体积庞大、建设周期长等问题,便于携带。
本发明的微型发电装置解决了发电带来的各种污染问题,不带有任何污染,没有任何污染排放。而且体积小,解决了目前发电站建设周期长,不能移动等的问题。本发明可以用于水下、空降、沙漠等严酷地带,适应性强。
本申请中正电浆单元、旋转电浆单元、振动正电浆单元、振动负电浆单元和相斥电浆单元均为装填有相应电浆的容器,该容器可为各种形状的瓶,而电浆即为正负离子组成的离子化气体状物质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为正电浆单元与石墨烯的相互作用原理图。
图3为动力输入机构的结构示意图。
图4为振动正电浆单元与旋转电浆单元接近时的工作示意图。
图5为振动负电浆单元与旋转电浆单元接近时的工作示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
结合图1,该微型发电装置包括发电机本体和动力输入机构10,动力输入机构10连接并带动发电机本体的主轴2旋转,从而实现发电。发电机本体包括外壳1、线圈3、正电浆单元5和石墨烯单元,线圈3环绕主轴2并固定在外壳1内,正电浆单元5固定在主轴2上,石墨烯单元固定在外壳1内和/或主轴2上,石墨烯的中有大量的、活性很高的π电子,这也是石墨烯的导电性非常好的原因所在,这些电子容易受到正电浆电力线的作用而产生涡流(电流),并且不会产生损耗,正电浆单元5固定在主轴2上,即转子本身带电,就使得转子在高速旋转时(达到4000转/秒),会产生强电场及磁力线,并进而在线圈3中产生强大激磁电流,从而产生电能。
石墨烯单元包括第一石墨烯单元4和第二石墨烯单元6,线圈3沿轴向设有多组,第一石墨烯单元4固定在相邻两组线圈3之间,第二石墨烯单元6固定在主轴2上,在主轴2与第一石墨烯单元4相对的位置固定正电浆单元5。主轴2为空心轴,主轴2内部为真空,正电浆单元5同轴固定主轴2内部,多个所述的第二石墨烯单元6固定在与正电浆单元5相对应的主轴2外部。
结合图2,主轴2如a所示方向旋转,根据库伦定律,正电浆单元5产生的电场使得第一石墨烯单元4带负电荷,如图所示(为简单起见,图中未画出正电浆单元5和主轴2),当正电浆单元5转动时,由于主轴2上的正电荷与第一石墨烯单元4的负电荷存在库仑力
根据安培-麦克斯韦方程:
在主轴2与外壳1之间设有轴向和径向分别相互排斥的相斥电浆单元,相斥电浆单元推动主轴2径向和轴向分别悬空,主轴2在转动时没有任何机械摩擦力。相斥电浆单元包括固定在主轴2上的主轴电浆单元7和固定在外壳1外侧的外壳电浆单元8,主轴电浆单元7为十字状,外壳电浆单元8环绕主轴电浆单元7设置,外壳电浆单元8的两侧设有与主轴电浆单元7的竖直部相对应的侧壁电浆单元部801。主轴2具有一与主轴电浆单元7形状相配合的十字状轴部,主轴电浆单元7固定在十字状轴部内侧;外壳1的外侧固定有一个环绕十字状轴部设置的固定座9,固定座9内部中空且抽真空,外壳电浆单元8固定在固定座9内。
结合图3,动力输入机构10包括旋转盘11和往复振动电浆单元组,往复振动电浆单元组设置在旋转盘11的一侧,旋转盘11的圆周上固定有多个旋转电浆单元12,旋转电浆单元12内装填有正电浆或负电浆,往复振动电浆单元组包括至少一个振动正电浆单元14和至少一个振动负电浆单元15,往复振动电浆单元组连接有往复换向单元,往复换向单元带动往复振动电浆单元组的振动正电浆单元14与振动负电浆单元15交替接近旋转盘11上的旋转电浆单元12,旋转盘11与发电机本体的主轴2固定连接。往复换向单元根据动力的具体形式选择,其实现的是往复振动电浆单元组的振动正电浆单元14与振动负电浆单元15的往复运动。发电机赖以产生电能的离子源封存于各密闭的电浆单元、蜗轮机(即发电机本体)内,永不泄漏,故可永久使用,本发明的产品可以一次供电30年以上。
旋转盘11与往复振动电浆单元组之间设有带孔绝缘层13。振动正电浆单元14与振动负电浆单元15的电力线通过带孔绝缘层13的孔与旋转电浆单元12的电力线相互作用,可以使得电力线更加集中,电浆单元之间不受散射电力线的干扰。
往复振动电浆单元组的振动正电浆单元14与振动负电浆单元15同轴设置,且往复振动电浆单元组的轴线与旋转盘11的轴线平行设置,往复换向单元带动往复振动电浆单元组沿轴线往复振动。
结合图4,本例中旋转电浆单元12内装填正电浆,当振动正电浆单元14下降后与旋转电浆单元12靠近时,它们的电力线性质决定了它们之间产生相互的推力,其切线方向的力使得旋转盘11绕轴线产生旋转。
结合图5,往复换向单元控制往复振动电浆单元组向上移动后,振动负电浆单元15与旋转电浆单元12接近,此时两个极性相反的电浆单元靠近,它们的电力线性质决定了它们之间产生相互的吸力,使得旋转盘11绕轴线旋转。
周而复始,往复振动电浆单元组的振动正电浆单元14与振动负电浆单元15交替接近旋转盘11上的旋转电浆单元12,不断推动旋转盘11旋转。往复换向单元可以是plc等控制器件,通过电脑控制振动正电浆单元14与振动负电浆单元15上下移动的频率,以及电机启动时电浆单元移动的方向,可以控制主轴2以不同的方向旋转以及旋转的转速。
采用适应性滤波器、脉冲时刻调变来控制电浆涡轮机回旋角频率速度暨方向,从而既可以产生交流电电力波形、也可以产生直流电电力波形;同时采用计算器或系统芯片韧体、硬件verilogcode来操控,从而改善统计发电机坡形及所需频率。
由于依靠软、硬件控制输出电力的波形,因此,本发电机的输出压是可调的:既可以输出110v电压,也可以输出220v,乃至380v的电压;既可以输出直流电,也可以输出交流电。
输出功率可以从10kw做到2.5kw,乃至更高。
输出波形失真度在1%以内,相位差小于1%。
实施例2
本发明中往复振动电浆单元组的振动正电浆单元14与振动负电浆单元15还可以是绕轴线往复摆动的。
本发明的产品生产流程:
(1)生产线使用真空设备、射频加热量子萃取暨注入系统,自动调校设备,执行以下生产流程:将碱金属气体正离子自动调校设备,执行以下生产流程:将碱金属气体正离子自动调校设备,执行以下生产流程:将碱金属气体正离子(li+、cs+)及卤族气体负离子(i-)萃取铯133、碘粉末,在真空隔热环境室中进行加热反应,其中铯粉末经射频加热,成为气体,再加热到高温游离释出较适量电子后,经电子撞击机多次后,形成更多铯正离子量子,并将所有游及因撞击产生的电子,经聚焦、导引后与另隔热环境室的碘气体进行亲和作用,形成等量碘负离子。
(2)从真空隔热环境室,将铯正离子电浆、碘负离子量子注入已抽真空之发电机各形状电浆单元内,并将其密封使电浆单元内量子永不泄漏。
(3)将已注入电浆的各装置,组成发电机感应结构,即:量子激发与重置单元、量子涡轮机、发电机单元。
(4)使用自动调校设备,执行各发电调校设备,确保发电机全载供电功能、输出正确电力波形并将调校参数刻录至发电机字智能系统芯片(soc)模块的记忆单元。
(5)长时间烧机测试后,执行环境应力测试(温度循环、温中功测振动循环、振中功测),冲击测试、防水、防尘测试(于沙尘暴环境中使用)、电磁干扰测试(对人体无辐射伤害、对其他产品无电磁干扰)、水下数米正常操作测试。
实施例3
本实施例中的往复换向单元还可以是与往复振动电浆单元组连接的振荡电路。其他结构同实施例1。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。