月球温差移动式持续发电装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了月球温差移动式持续发电装置及其控制方法，所述发电装置包括：旋转装置、连接在所述旋转装置上的绝热板、设置在所述绝热板两侧的第一半球腔和第二半球腔、设置在所述绝热板上的双向发电机；所述旋转装置用于旋转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对太阳光线，所述双向发电机穿过所述绝热板，工质可从所述第一/二半球腔穿过所述双向发电机到所述第二/一半球腔以使所述双向发电机发电并输出电能。利用月昼光照面和背光面之间的温差实现上下半球腔压力差并通过双向发电机发电，具有更高的发电效率，并且发电装置不受蓄热能力的限制，可在月昼长时间持续工作，发电量大。

【技术实现步骤摘要】
月球温差移动式持续发电装置及其控制方法
本专利技术涉及发电机
，尤其涉及的是月球温差移动式持续发电装置及其控制方法。
技术介绍
随着我国航天事业的发展，月球探测愈发频繁，如何解决探月工程中的能源供应问题，已成为科学界的热门话题。月球表面无云层阻隔，接近真空，太阳辐射非常强烈，光照面与背光面温差可达100℃以上；并且，一个月昼时间长达14.75个地球日。因此，太阳能是人类在月球活动的巨大能量来源。当前，探月工程的能量来源主要是太阳能发电。然而，仅依靠太阳能电池板所发出的电量难以维持探月工程的长期进行；并且，太阳能电池板需要持续接受太阳光照才能持续发电保证月表设备具有持续的电能供应；此外，单一发电方式抗风险能力较低。现有技术中提出了一种蓄热及温差发电的装置和方法，但是该发电方式仅能在月夜使用，并且受到装置蓄热能力的限制，发电量非常有限。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供月球温差移动式持续发电装置及其控制方法，旨在解决现有技术中发电装置发电量有限的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：月球温差移动式持续发电装置，其中，包括：旋转装置、连接在所述旋转装置上的绝热板、分别设置在所述绝热板两侧的第一半球腔和第二半球腔、设置在所述绝热板上的双向发电机；所述旋转装置用于旋转以使所述第一半球腔或所述第二半球腔正对太阳光线，所述双向发电机穿过所述绝热板，且两端分别位于所述第一半球腔内和所述第二半球腔内，所述第一半球腔和所述第二半球腔形成用于容纳工质的球形腔体，所述工质可从所述第一/二半球腔穿过所述双向发电机到所述第二/一半球腔以使所述双向发电机发电并输出电能。所述的月球温差移动式持续发电装置，其中，所述旋转装置包括：底座、设置在所述底座上的定向轴、设置在所述定向轴上的支架以及设置在所述支架上的翻转轴；所述翻转轴与所述绝热板连接，所述翻转轴的旋转方向与所述定向轴的旋转方向垂直，所述定向轴和所述翻转轴可旋转以使所述第一半球腔或所述第二半球腔正对太阳光线。所述的月球温差移动式持续发电装置，其中，所述旋转装置固定在探月工程的移动设备上，球形腔体的下半部分嵌入移动设备内部。所述的月球温差移动式持续发电装置，还包括：设置在所述绝热板上的第一太阳能电池板，以及设置在所述第一半球腔和所述第二半球腔上的第二太阳能电池板；所述第一太阳能电池板和所述第二太阳能电池板用于产生电能并驱动所述翻转轴和所述定向轴转动。所述的月球温差移动式持续发电装置，其中，所述双向发电机可为双向磁悬浮发电机、汽轮发电机、螺杆发电机中的一种。所述的月球温差移动式持续发电装置，其中，所述第一半球腔内设置有若干个第一导热管，所述第二半球腔内设置有若干个第二导热管。当第一半球腔正对太阳光线时，第一导热管可将第一半球腔表面的热量快速传递到第一半球腔内的工质中，加速工质蒸发；第二导热管可将第二半球腔内的工质中的热量及时传递到第二半球腔表面，加速工质冷凝。球体翻转后同理。所述的月球温差移动式持续发电装置，其中，所述球形腔体为高吸收率材料制腔体。一种采用如上述任意一项所述的月球温差移动式持续发电装置的控制方法，其中，包括以下步骤：通过感光元件探测，驱动旋转装置转动，使所述第一半球腔或所述第二半球腔正对太阳光线；检测双向发电机两侧的压力差，当压差小于预设值时，驱动旋转装置切换所述第一半球腔和所述第二半球腔的位置。有益效果：(1)本专利技术利用月昼光照面和背光面之间的温差实现上下半球腔压力差并通过发电机发电，并且发电装置不受蓄热能力的限制，可在月昼长时间持续工作，发电量大。(2)本专利技术结合太阳能电池板作为辅助电源，能够保证月昼期间装置持续且稳定发电，具有极强的抗风险能力。附图说明图1是本专利技术中月球温差移动式持续发电装置的第一结构示意图。图2是本专利技术中月球温差移动式持续发电装置的第二结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请同时参阅图1和图2，本专利技术提供了一种月球温差移动式持续发电装置的一些实施例。图1和图2中实心箭头为太阳光线照射方向，图1中空心箭头为旋转装置的旋转方向。如图1所示，本专利技术的月球温差移动式持续发电装置，包括：旋转装置、转动连接在所述旋转装置上的绝热板、分别设置在所述绝热板两侧的第一半球腔和第二半球腔、设置在所述绝热板上的双向发电机；所述旋转装置用于旋转以控制球形装置旋转，使面光半球腔始终正对太阳光线，使之接受光照的面积最大，同时背光半球腔恰好完全处于背光状态，以及翻转所述绝热板，所述双向发电机穿过所述绝热板，且两端分别位于所述第一半球腔内和所述第二半球腔内，所述第一半球腔和所述第二半球腔形成用于容纳工质的球形腔体，所述工质可从所述第一/二半球腔穿过所述双向发电机到所述第二/一半球腔以使所述双向发电机发电并输出电能。值得说明的是，月球温差移动式持续发电装置采用如下方法控制从而进行发电：步骤S100、通过驱动旋转装置，使所述第一半球腔或所述第二半球腔正对太阳光线。面光半球腔(此处以第一半球腔作为球形腔体的面光半球腔进行说明)始终正对太阳光线，使之接受光照的面积最大，同时背光半球腔(当面光半球腔为第一半球腔时，背光板球为第二半球腔)恰好完全处于背光状态。本专利技术的发电装置是利用月球上光照面和背光面的温差进行发电，由于发电系统安置在月表某一固定位置上，太阳高度以及太阳光线照射角度是时间的单值函数，因此为了保证面光半球腔接受足够的光照，通过感光元件的信号以及内设程序驱动旋转装置，使面光半球腔始终正对太阳光线，使之接受光照的面积最大，同时背光半球腔恰好完全处于背光状态；球形腔体的面光半球腔可以充分接收太阳光线，获得较高的温度；而球形腔体的背光半球腔(即第二半球腔)由于没有受到太阳光线直射且受到环形太阳能电池板的遮挡，加上绝热板的存在，面光半球腔的热量难以传导至背光半球腔，背光半球腔获得较低的温度，也就是说，增大了第一半球腔和第二半球腔之间的温差值。第一半球腔内的工质受热蒸发，并处于高温高压状态；第二半球腔内的工质被隔离没有受热，则处于低温低压状态，两个半球腔存在压差，第一半球腔内的工质会流向第二半球腔，也就是说第一半球腔内的工质膨胀做功带动双向发电机发电，流到第二半球腔后气态工质会被冷凝成液态。步骤S200、检测双向发电机两侧的压力差，当压差小于预设值时，驱动旋转装置切换所述第一半球腔和所述第二半球腔的位置。在第一半球腔内的工质流向第二半球腔时，第一半球腔内的工质的质量减少，腔内压力也会减小，则两个半球腔的压差逐渐减小(即压力逐渐趋于平衡)，第一半球腔流向第二半球腔的工质流量会减小，则双向发电机的输出功率也会减小，当两侧压差减小到预设值时，内置程序自动启动并驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.月球温差移动式持续发电装置，其特征在于，包括：旋转装置、转动连接在所述旋转装置上的绝热板、分别设置在所述绝热板两侧的第一半球腔和第二半球腔、设置在所述绝热板上的双向发电机；所述旋转装置用于旋转以使所述第一半球腔或所述第二半球腔正对太阳光线，所述双向发电机穿过所述绝热板，且两端分别位于所述第一半球腔内和所述第二半球腔内，所述第一半球腔和所述第二半球腔形成用于容纳工质的球形腔体，所述工质可从所述第一/二半球腔穿过所述双向发电机到所述第二/一半球腔以使所述双向发电机发电并输出电能。/n

【技术特征摘要】
20190520 CN 20191041647321.月球温差移动式持续发电装置，其特征在于，包括：旋转装置、转动连接在所述旋转装置上的绝热板、分别设置在所述绝热板两侧的第一半球腔和第二半球腔、设置在所述绝热板上的双向发电机；所述旋转装置用于旋转以使所述第一半球腔或所述第二半球腔正对太阳光线，所述双向发电机穿过所述绝热板，且两端分别位于所述第一半球腔内和所述第二半球腔内，所述第一半球腔和所述第二半球腔形成用于容纳工质的球形腔体，所述工质可从所述第一/二半球腔穿过所述双向发电机到所述第二/一半球腔以使所述双向发电机发电并输出电能。


2.根据权利要求1所述的月球温差移动式持续发电装置，其特征在于，所述旋转装置包括：底座、设置在所述底座上的定向轴、设置在所述定向轴上的支架以及设置在所述支架上的翻转轴；所述翻转轴与所述绝热板连接，所述翻转轴的旋转方向与所述定向轴的旋转方向垂直，所述定向轴和所述翻转轴可旋转以使所述第一半球腔或所述第二半球腔正对太阳光线。


3.根据权利要求1所述的月球温差移动式持续发电装置，其特征在于，所述旋转装置固定在探月工程的移动设备上，球形腔体的下半部分嵌入移动设备内部。


4.根据权利要求2所述的月球温差移动式持续发电装置，其特征在于，其还包括：设置在所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢和平，马举昌，孙立成，周韬，廖家禧，李存宝，高明忠，朱建波，
申请(专利权)人：深圳大学，江苏赐福科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44