[发明专利]一种利用温差-振动混合能源的新型发电装置

说明书

本发明涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种利用温差‑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，热端与设备连接，冷端与热端相对设置；冷排与冷端连接，微流量泵设置在冷排的进液路上，用于推动冷却液将冷端中的热量带到冷排，并回流至冷端形成冷却循环回路；电能提取管理单元，设置在温差发电机的电力输出端，其中，在微流量泵的泵腔内设有金属弹性薄板，并在微流量泵的进液路和出液路上均设有单向阀，金属弹性薄板与设备连接，用于吸收设备的振动能，使冷却液对冷端进行主动散热。本发明利用设备热源与环境温度之间的温差进行发电，同时温差发电机的冷端通过主动散热的方式增大温差，从而提高了发电效率。

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种利用温差-振动混合能源的新型发电装置。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用温差-振动混合能源的新型发电装置，有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用温差-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。

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。

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。

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。

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。

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。