[發(fā)明專利]月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010426521.9
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111472953B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝和平;馬舉昌;孫立成;周韜;廖家禧;李存寶;高明忠;朱建波
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué);江蘇賜福科技有限公司
• 主分類號: F03G7/04
• 分類號: F03G7/04;F03G6/06;H02S20/30;F24S10/95;F24S30/40;F24S50/80
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;曾克

本發(fā)明公開了月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置及其控制方法，所述發(fā)電裝置包括：旋轉(zhuǎn)裝置、連接在所述旋轉(zhuǎn)裝置上的絕熱板、設(shè)置在所述絕熱板兩側(cè)的第一半球腔和第二半球腔、設(shè)置在所述絕熱板上的雙向發(fā)電機(jī)；所述旋轉(zhuǎn)裝置用于旋轉(zhuǎn)所述第一半球腔或所述第二半球腔，使所述第一半球腔或所述第二半球腔正對太陽光線，所述雙向發(fā)電機(jī)穿過所述絕熱板，工質(zhì)可從所述第一/二半球腔穿過所述雙向發(fā)電機(jī)到所述第二/一半球腔以使所述雙向發(fā)電機(jī)發(fā)電并輸出電能。利用月晝光照面和背光面之間的溫差實(shí)現(xiàn)上下半球腔壓力差并通過雙向發(fā)電機(jī)發(fā)電，具有更高的發(fā)電效率，并且發(fā)電裝置不受蓄熱能力的限制，可在月晝長時(shí)間持續(xù)工作，發(fā)電量大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展，月球探測愈發(fā)頻繁，如何解決探月工程中的能源供應(yīng)問題，已成為科學(xué)界的熱門話題。月球表面無云層阻隔，接近真空，太陽輻射非常強(qiáng)烈，光照面與背光面溫差可達(dá)100℃以上；并且，一個(gè)月晝時(shí)間長達(dá)14.75個(gè)地球日。因此，太陽能是人類在月球活動(dòng)的巨大能量來源。

當(dāng)前，探月工程的能量來源主要是太陽能發(fā)電。然而，僅依靠太陽能電池板所發(fā)出的電量難以維持探月工程的長期進(jìn)行；并且，太陽能電池板需要持續(xù)接受太陽光照才能持續(xù)發(fā)電保證月表設(shè)備具有持續(xù)的電能供應(yīng)；此外，單一發(fā)電方式抗風(fēng)險(xiǎn)能力較低。現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種蓄熱及溫差發(fā)電的裝置和方法，但是該發(fā)電方式僅能在月夜使用，并且受到裝置蓄熱能力的限制，發(fā)電量非常有限。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置及其控制方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電裝置發(fā)電量有限的問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置，其中，包括：旋轉(zhuǎn)裝置、連接在所述旋轉(zhuǎn)裝置上的絕熱板、分別設(shè)置在所述絕熱板兩側(cè)的第一半球腔和第二半球腔、設(shè)置在所述絕熱板上的雙向發(fā)電機(jī)；所述旋轉(zhuǎn)裝置用于旋轉(zhuǎn)以使所述第一半球腔或所述第二半球腔正對太陽光線，所述雙向發(fā)電機(jī)穿過所述絕熱板，且兩端分別位于所述第一半球腔內(nèi)和所述第二半球腔內(nèi)，所述第一半球腔和所述第二半球腔形成用于容納工質(zhì)的球形腔體，所述工質(zhì)可從所述第一/二半球腔穿過所述雙向發(fā)電機(jī)到所述第二/一半球腔以使所述雙向發(fā)電機(jī)發(fā)電并輸出電能。

所述的月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括：底座、設(shè)置在所述底座上的定向軸、設(shè)置在所述定向軸上的支架以及設(shè)置在所述支架上的翻轉(zhuǎn)軸；所述翻轉(zhuǎn)軸與所述絕熱板連接，所述翻轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向與所述定向軸的旋轉(zhuǎn)方向垂直，所述定向軸和所述翻轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)以使所述第一半球腔或所述第二半球腔正對太陽光線。

所述的月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)裝置固定在探月工程的移動(dòng)設(shè)備上，球形腔體的下半部分嵌入移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部。

所述的月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置，還包括：設(shè)置在所述絕熱板上的第一太陽能電池板，以及設(shè)置在所述第一半球腔和所述第二半球腔上的第二太陽能電池板；所述第一太陽能電池板和所述第二太陽能電池板用于產(chǎn)生電能并驅(qū)動(dòng)所述翻轉(zhuǎn)軸和所述定向軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置，其中，所述雙向發(fā)電機(jī)可為雙向磁懸浮發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)、螺桿發(fā)電機(jī)中的一種。

所述的月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置，其中，所述第一半球腔內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)第一導(dǎo)熱管，所述第二半球腔內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)第二導(dǎo)熱管。當(dāng)?shù)谝话肭蚯徽龑μ柟饩€時(shí)，第一導(dǎo)熱管可將第一半球腔表面的熱量快速傳遞到第一半球腔內(nèi)的工質(zhì)中，加速工質(zhì)蒸發(fā)；第二導(dǎo)熱管可將第二半球腔內(nèi)的工質(zhì)中的熱量及時(shí)傳遞到第二半球腔表面，加速工質(zhì)冷凝。球體翻轉(zhuǎn)后同理。

所述的月球溫差移動(dòng)式持續(xù)發(fā)電裝置，其中，所述球形腔體為高吸收率材料制腔體。