[发明专利]风驱磁致热半导体温差发电系统

权利要求书

1.风驱磁致热半导体温差发电系统的技术方案——其特征是利用风力驱动系统驱动磁力耦合制热系统，将风能转化为热能，直接加热温差半导体发电元器件的热端，然后由温差半导体发电元器件直接将热能转化为电能，为了对风力发电进行有功功率和无功功率调节，使风电具备可调度性，可进行能量储存以供随时使用，当风力发电超过实时用电需求时，多余的风能由风力驱动系统中的传动系统进行功率分流，驱动磁力耦合制热系统，将风能转化为热能，加热储热介质，高温储热介质可储存在高温储能罐中以备使用，当风力发电不能满足实时用电需求时，高温储能罐中储存的高温储热介质直接加热温差半导体发电元器件的热端，然后由温差半导体发电元器件直接将热能转化为电能，风驱磁致热半导体温差发电系统包含风力驱动系统、磁力耦合制热系统、温差半导体发电元器件、加热器、高温储能罐、低温储能罐和泵。

2.根据权利要求1所述的风驱磁致热半导体温差发电系统，其特征是使用温差半导体发电元器件，温差半导体发电元器件是根据物理学中温差发电效应的原理制成的组件。

3.根据权利要求1所述的风驱磁致热半导体温差发电系统，其特征是使用风力驱动系统，风力驱动系统由风轮和齿轮传动以及带、链传动等组成，齿轮传动以及带、链传动等组成变速分动系统，进行功率分流，以满足用于直接加热温差半导体发电元器件的热端的磁力耦合制热系统和加热器、高温储能罐、低温储能罐中的磁力耦合制热系统的需求，风轮可以采用垂直轴风轮或水平轴风轮，垂直轴风轮的叶片可以采用升力型叶片或阻力型叶片，常见的垂直轴风轮形式有Darrieus型风轮、Savonius型风轮、风杯型风轮、涡轮型风轮等多种形式，对于水平轴风轮，为使水平轴风轮的叶片与风向保持合理的角度，须增加偏航系统，此外，为了得到稳定的功率输出，还可以增加变桨系统，实时改变叶片的角度，对于小型水平轴风力驱动系统可不要变桨系统、偏航系统，直接利用简单的尾翼(又名偏航器)依靠风力作自适应旋转调整。

4.根据权利要求1所述的风驱磁致热半导体温差发电系统，其特征是使用磁力耦合制热系统，磁力耦合制热系统用于加热温差半导体发电元器件的热端，磁力耦合制热系统在加热器中用于将低温储热介质加热为高温储热介质，磁力耦合制热系统也可以在高温储能罐、低温储能罐中用于保温，磁力耦合制热系统在工作时存在相对旋转磁场和感应磁场的相互耦合作用，相对旋转磁场由转子或定子上交替排列的N极磁块和S极磁块产生，感应磁场由定子或转子上的感应盘或感应筒中产生的感应电流产生，感应盘或感应筒采用具有优良导电性能的导体板或导体筒，磁力耦合面为相对旋转磁场和感应磁场相互耦合的理论假设中性面，磁力耦合面位于磁块和感应盘之间或磁块和感应筒之间，盘式磁力耦合制热系统的磁力耦合面垂直于转子中心轴，筒式磁力耦合制热系统的磁力耦合面平行于转子中心轴，混合式磁力耦合制热系统的磁力耦合面同时布置于平行和垂直于转子中心轴的方向上，磁力耦合制热系统可以采用一组磁力耦合面或多组磁力耦合面串联，磁力耦合制热系统既可采用极大负荷可调节的形式，也可采用极大负荷不可调节的形式，极大负荷可调磁力耦合制热系统通过调节机构用来调节磁场耦合间隙或磁场耦合面积以改变极大负荷可调磁力耦合制热系统的热负荷，在调节机构驱动电机扭矩允许的情况下可以用一组调节机构同时调节多组磁力耦合面，极大负荷不可调磁力耦合制热系统由于没有调节机构来实时调节其热负荷，只能通过在传动系统中加入离合器来控制通断达到供热需求。

5.根据权利要求1所述的风驱磁致热半导体温差发电系统，其特征是可以使用加热器、高温储能罐、低温储能罐，加热器、高温储能罐、低温储能罐的容器壳体可用多层材料制成，其外层材料采用绝热材料以防止热量散失，可通过传感器实时检测各罐体中的熔融液体温度，以便控制热负荷，当高温储能罐、低温储能罐的容器壳体的绝热性能能满足需求时，高温储能罐、低温储能罐中可以不使用磁力耦合制热系统进行保温，为了方便整个发电系统的布局安装，高温储能罐、低温储能罐中可以使用电加热系统进行保温，常用的电加热原理有电阻制热和电磁涡流制热。

6.根据权利要求3所述的磁力耦合制热系统，其特征是可以使用极大负荷可调磁力耦合制热系统，极大负荷可调磁力耦合制热系统使用调节机构来调节它的热负荷，此调节机构可以用滚珠丝杠型调节机构或滑动丝杠型调节机构或沟槽凸轮型调节机构，滚珠丝杠型调节机构的工作原理是其调节机构以滚珠丝杠组件使旋转运动转化为直线运动，从而调节磁力耦合间隙或磁力耦合面积以达到改变极大负荷可调磁力耦合制热系统的热负荷的目的，使用滑动丝杠组件取代滚珠丝杠型调节机构中的滚珠丝杠组件便形成滑动丝杠型调节机构，使用沟槽凸轮组件取代滚珠丝杠型调节机构中的滚珠丝杠组件便形成沟槽凸轮型调节机构。