专利名称：电容式发电的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种电容式发电的方法及其装置，可应用于超高压直流发电、温差发电及波浪发电的领域。
目前的常规发电方式为电磁感应发电(即电机旋转其导体切割磁力线进行发电)，但这种发电方式在超高压直流发电、温差发电及波浪发电等特殊领域内难以运用。
本发明提供了一种易于在超高压直流发电，温差发电及波浪发电等特殊领域运用的电容式发电的方法及其装置。
本发明是利用电容极板间距离的移动或介质(或介电系)的变化来实现发电的。介质和介电系数的变化，可不必用机械运动装置来实现，直接将其它能量转换为电能。
本发明是由固定电容Co、可变电容C、负载电阻R，激励二极管D及开关K构成。
下面结合附图及实施例对本发明进行说明
图1为本发明的原理2为本发明的实际线路3为本发明用于超高压直流发电时的可变电容结构示意4为本发明用于温差发电时的电容结构示意5为本发明用于波浪发电时的电容结构示意图见图1电容Co是一个容量比电容C很多倍的固定电容，在电容C的增能、释能过程中Co为C激励充电，所以Co又称为激励电容。激励二极管D为其激励充电提供通路，实现快速给C充电。开关K还可采用开关器件(如晶闸管、三极管等)，当增能电容C的储能增大为最大值时，开关K闭合，C释放能量，使负载电阻R获得电能。增能电容C是由平板式结构的(多片组合)电容器。平板电容器的容量计算公式d-极板间距离m;
C＝ (εs)/(d) 式中s-极板面积m2;
ε-电容介质介电常数。
由上式可见，当改变极板间距离d(或ε)时，其容量随之改变。发电装置开始工作前，Co上已充有足够的电荷，这时Co两端有一定电压值uo，则由D给C激励充电，使C两极也有uo的电压值。
当C的容量为最大值时C被激励充电，其充电电流如图1中虚线所示。当C的两极电压等于uo时，充电结束。C的极板上充有电荷Q＝Cmaxuo，其储能W＝ 1/2 u2oCmax。
当C容量减小到所要求的最小值时，设K= (Cmax)/(Omin) ，这一过程中极板上充有电荷，是不变的。即Q＝Cmaxuo＝Cminuc，uc为电容C容量最小时的两极电压。uc＝Kuo，即这时的电压uc增大了K倍。
电容C的储能，W＝ 1/2 u2cCmin＝ 1/2 (Kuo)2(Omax)/(K) ＝ (k)/2 u2oCmax，式中表明，C的储能增大了K倍。这时将开关K闭合，电容C通过负载电阻R释放电能，放电电流如图1中实线所示。
由上可见，电容C释放的电能与给C激励的电能相比增大了K倍，即实现了机械能(将d增大)转换成了电能。上述过程连续进行，则负载获得连续的电能。
见图2其基本原理如图1所述，其中电容C′与C″(代替可变电容C)交替进行激励、释能，使负载上获得连续电能。
见图3，电容C′、C″由动片2、3、定片4、5组成，定片均用绝缘介质材料敷包，并固定在机座(壳)上。动片由固定轴将各片叠加固紧，轴与动片作横(轴)向返往移动，移动距离从动片两侧间隙宽度为极限。原动机带动凹凸轮1旋转，凹凸轮作用使动片及固定轴作轴向运动，实现电容动、定片间距d发生变化。
温差发电图4是一组电容器的结构示意图，它是利用介质介电系数的变化来发电的，极板1，极板2之间采用对温度很敏感的介质材料，并且在结构上便于整个介质材料易于随环境温度而变化，按图1线路联接，当温度等于某一高温值时，介质材料ε增为最大，此时容量也达最大，这时将Co的储能通过D充电储能。当储能达最大值后降低环境温度，介质材料ε减小，电容量随之减小，电容储能增加，当增加达最大值时，开关K闭合，向负载电阻R释放电能。
上述温度变化的过程可通过机械装置将增能电容放入高温区(如温水，一般小于100℃)，储能后再出置于低温区(如空气、冷水等，30℃以下)，ε变小至最小时，开关K闭合释能，这就完成了一个周期的增能释能过程。增能过程也可考虑在升温过程中实现。
对温度敏感的介质材料采用钛酸钡经(混以添加剂)合理处理后制成，使之具有合适的温度介电特性，满足环境温度的要求。
波浪发电图5中，电容器极板涂有绝缘材料，它是利用介质的变化来发电的，极板1、2间有一定空隙3，用一定装置置于波浪区，没有波浪时，电容以空气作介质，有波浪时电容以水做介质。当水进入极板间时，水的介质常数约为数十，这时电容量达最大值，充电储能，线路如图1，当波浪过去，电容极板间的水流出，这时介质变为空气，空气的介电常数约为1，这时电容量为最小，增能达最大，接通K，向负载电阻R释能，即实现了发出电能的目的。
权利要求
1.一种电容式发电的方法及其装置，它包括固定电容C0、负载电阻R、激励二极管D及开关，其特征在于它还包括有一可变电容C，且应用这一可变电容C的容量变化的过程实现发电的方法。
2.根据权利要求1所述的方法及其装置，其特征在于可变电容由动片2、3、定片4、5及凹凸轮及固定轴6、7组成，且固定在机座上，动片2、3装在固定轴上，使动凹凸轮1安装在原动机上，并通过凹凸轮带动固定轴，使动、定片之间的间隙发生变化，使电容储能变化而进行发电。
3.根据权利要求1所述的方法及其装置，其特征在于可变电容C还可由极板1、2组成，并利用极板1、2之间的介质或介质介电系数变化来进行发电。
全文摘要
本发明是一种电容式发电的方法及其装置，可应用于超高压直流发电、温差发电及波浪发电的领域。
文档编号H02N1/08GK1032721SQ87102099
公开日1989年5月3日 申请日期1987年10月23日 优先权日1987年10月23日
发明者黄宏玉 申请人:黄宏玉