[發明專利]一種基于介電彈性體的斯特林發電機及發電方法

有效

• 申請號: 201710118194.9
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106762211B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 王成龍;邱志偉;曾慶良;陳萌;劉志海;馬凡凡;楊揚;孟昭勝;馮鵬超
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/055;F02G1/053;H02N11/00
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 張聯群

一種基于介電彈性體的斯特林發電機及發電方法，屬于斯特林發電機及發電方法。發電機包括：啟動裝置、發電裝置和動力裝置；啟動裝置、發電裝置和動力裝置順序連接成一體；發電方法：通過內置的直線電機啟動斯特林發電機，啟動后的斯特林發電機進入自行運轉階段，自行運轉分為四個階段步驟：等溫膨脹、等容放熱、等溫壓縮和等容吸熱。優點：啟動裝置、動力裝置和發電裝置為一體化；利用介電彈性體的彈性實現發動機連續運轉并且有效利用其產生的形變用于發電；發電裝置與動力裝置集成化，減少中間機械傳遞環節，提高了能量利用率；利用直線電機實現發動機的啟動；適用于各種高溫熱源；發電時噪聲小；有效減少有害氣體排放；有效提高高溫熱源利用率。

技術領域

本發明涉及一種斯特林發電機及發電方法，特別是一種基于介電彈性體的斯特林發電機及發電方法。

背景技術

隨著全球能源危機的發展與環境的惡化，傳統的化石燃料日益枯竭，且燃燒的排放物造成了溫室效應、霧霾天氣及極端的氣候等人為的災害，為了地球的可持續發展和人類生活水平的改善，人們清楚地認識到開發利用新能源的重要性。其中，綠色能源的利用越來越廣泛，綠色能源對環境無害或危害極小，且資源廣泛。越來越多的國家采取鼓勵生產和使用綠色能源的政策和措施，中國也確立了到年綠色能源占總能源比重的目標。斯特林發動機作為一種外燃機，外燃機是指在汽缸外燃燒的發動機，熱能通過加熱器傳給工質，工質不直接參與燃燒，也不更換，無需排放有害氣體，幾乎可以使用任何高溫熱源，如太陽能，地熱能等綠色能源或汽車、空調、熱電廠的廢冷廢熱等。

目前，現有的斯特林發動機是使用發動機的發電裝置，通過發動機轉變為旋轉運動，帶動旋轉發電機進行發電，發動機與發電機要通過傳動軸連接，體積龐大；發動機運轉時存在有運動死點，一般是通過飛輪的慣性或彈性體的彈性來越過死點，容易發生死機。

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于介電彈性體的斯特林發電機及發電方法，利用越過死點的方式進行發電，不再通過輸出旋轉運動進行發電，不易死機，提高工作效率；內置直線電機進行啟動，所有工作流程集成在一起，實現集成化，有效的減小發電機體積。

本發明的目的是這樣實現的：本發明的斯特林發電機包括：啟動裝置、發電裝置和動力裝置；啟動裝置、發電裝置和動力裝置順序連接成一體。

所述的啟動裝置包括：定子鐵芯、繞組、動子磁極和永磁體；繞組嵌在定子鐵芯內，動子磁極嵌在永磁體內；永磁體置于定子鐵芯內，動子磁極與繞組構成的電極相對應。

所述的發電裝置包括：第一移氣活塞介電彈性體、第二移氣活塞介電彈性體、動力活塞介電彈性體固定架、第一動力活塞介電彈性體、第一電線、第一集電裝置、第二電線、第二集電裝置、第二動力活塞介電彈性體、第三電線、第三集電裝置、第四電線和第四集電裝置；第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體順序連接在動力裝置的移氣活塞和移氣活塞軸之間；在動力活塞介電彈性體固定架內兩端連接有第一動力活塞介電彈性體和第二動力活塞介電彈性體，第一動力活塞介電彈性體和第二動力活塞介電彈性體的中心連接在動力裝置的動力活塞軸上，在動力活塞軸內芯序連接有第一電線、第一集電裝置、第二電線和第二集電裝置；啟動裝置的永磁體連接在動力裝置的動力活塞軸上，位于動力活塞介電彈性體固定架、第一動力活塞介電彈性體和第二動力活塞介電彈性體的空間內；在動力裝置的移氣活塞軸的軸芯內順序連接有第三電線、第三集電裝置、第四電線和第四集電裝置。