产生电能制造技术

公开了一种用于生成电能的电路。该电路使用脉冲发生器与导体相结合。由于电路对导体的冷却作用，废热可以转化为可用能量。由于导体吸收了外部能量，因此施加到负载上的所得能量大于由脉冲发生器供应的能量。大于由脉冲发生器供应的能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生电能
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]这是于2021年2月12日提交的未决申请17/175,248的继续申请，该未决申请17/175,248是于2020年8月19日提交的美国专利申请第16/997,557号—现为专利第10,951,136号—的继续申请，该美国专利申请第16/997,557号要求于2019年8月20日提交的美国临时申请第62/889,506号的优先权。此外，本申请要求于2020年4月14日提交的美国临时申请第63/009,856号的优先权。所有申请均通过引用以其整体并入本文。

技术介绍

[0003]电能的生成是我们社会能源需求的基本技术。等离子火焰中包含的热能的转换，例如内燃机中的气缸，是利用热能提供其转换为机械能的示例。如果热能可用，则使用复杂且昂贵的装置，例如卡诺发动机或斯特林循环发动机，以将来自热沉和冷沉的热能转换为机械能。对这种装置的限制是两个热源之间的温差必须很大。对于大型发动机，典型的是效率在15％至30％的范围内。小的温差，例如几摄氏度，几乎没有实用价值。其他方法，例如使用诸如热电偶的装置的直接热电转换，在温差小时同样缺乏实用性。将热能转化为电能的方便且直接的方法是一种非常需要且理想的用于生成电力的方法。
附图说明
[0004]图1是用于生成电能的示例卡佛伏打效应(Carver Voltaic Effect)(CVE)电路。
[0005]图2图示了用于使用图1的CVE电路生成电能的电路的一般实施方式。
[0006]图3示出了用于生成电能的CVE电路的另一种实施方式。
[0007]图4示出了示例标准具，其中流体被泵送通过其中的腔。
[0008]图5是根据另一个实施方式的用于生成电能的电路。
[0009]图6是根据另一实施方式的用于生成电能的流程图。
[0010]图7是根据另一实施方式的用于生成电能的电路图。
[0011]图8是CVE电路的另一实施方式。
[0012]图9是CVE电路的示例性应用。
[0013]图10是结合光伏表面使用的CVE电路的示例性应用。
[0014]图11是结合多个不同热源使用的CVE电路的示例性应用。
[0015]图12是结合核反应堆使用的CVE电路的示例性应用。
[0016]图13是使用CVE电路的实施方式的流程图。
具体实施方式
[0017]公开了一种用于生成电能以在多种应用中使用的方法和系统。该方法在其应用中具有通用性，并且该方法可以应用于许多电动装置，例如便携式工具、传感器、光学装置、照明装置、加热装置、冷却装置、呼吸设备、医疗装置、计时装置、便携式计算机、手机、电动冷却或加热装置以及需要方便且强大的电能供应的其他类似和更大的固定应用。对这种装置
和方法的需求是有据可查的。更具体地，需要有一种更通用且更好的将机械能、电能、太阳能、电磁能和其他能量从一种形式转换为电能的转换器。如下转换器是非常需要的：如果该转换器是直流、交流、热、电磁辐射或其他具有可变频率、周期和强度的能量源，则该转换器对不同能量形式具有更好输入容差，并且具有将不同的电压、波形和电流输出到它们所连接的应用负载的能力，并且具有单个简单电气输出的通用性。此外，转换器应在环境温度与热源之间的温差非常低的情况下工作。因此，它应该被称为“废热转换器”。
[0018]卡佛伏打效应(CVE)是一种动力学物理效应，其可以用于提供显著的电力。CVE可以被描述为电导体中或通过空间的材料中的能量传输中的单个功率传输瞬态的功率的微小瞬态增加。术语“动力学”用于描述效果的暂时性。它可以在瞬态事件期间被检测到，例如快速电压变化和材料中的一些其他相和状态变化。本文所述的装置的实施方式被构造成通过将热能转换为电能来利用这种现象(即，CVE)。CVE的幅度与较大的dV/dt值(电压随时间的变化)相关。
[0019]对装置的操作和制造的理解包括识别输出电路中存在标准具，并且公开了用于实现和制造标准具的方法。
[0020]图1是用于将热能转换成电能的CVE电路100。方波发生器105生成进入耦合电感器110的初级侧的方波脉冲串(连续脉冲)。耦合电感器的次级侧连接到非线性电阻装置，或有时称为负电阻装置112，例如晶闸管。负电阻是可选的并且在很多情况下不使用。负电阻装置112用作将来自次级侧的电流限制到由其内部结构基于输入电压确定的特定值的装置。直到电压在正方向上超过一定量时才会传导有意义的电流，并且直到电压与特定量相比更负时才会在负电压范围内传导。例如，这两个电压可以是+25V和
‑
25V。由于这种电压特性，只要有足够的功率来克服寄生损耗，耦合电感器的次级侧的输出总是肯定会超过+25V和
‑
25V。
[0021]负电阻装置可以是能够提供这种类型作用的任何装置。示例装置包括但不限于以下装置：
[0022]1.气体排放灯
[0023]2.火花间隙
[0024]3.齐纳二极管
[0025]4.晶闸管
[0026]5.双向可控硅
[0027]6.耿氏二极管
[0028]7.二极管(各种)
[0029]8.可控硅整流器(SCR)
[0030]9.由逻辑电路控制的通断装置
[0031]由于用于转换器(或耦合电感器)的驱动电子器件引起次级的输出从正摆动到负，将发生从>25V到比
‑
25V更负的非常快速的转变。然后利用这些高dV/dt转变来产生要利用的CVE所需的快速电压摆幅。因此，dV/dt越大(电压越高，时间越短)，CVE越显著。方波与负电阻装置112相结合有助于实现这一目标。在该示例中，电容器C1 114和电感器116形成振荡电路，振荡电路进一步放大电流及其电压摆动的影响，以在C2 118处产生有用的输出。C2电容器118又连接到一个或更多个通常以120示出的整流器二极管，以分别产生正电压输出
和负电压输出，V+和V
‑
。由电容器114和电感器116形成的振荡电路可以生成以比方波输入信号的频率大的频率振荡的信号。
[0032]热交换器130为材料提供热传导路径以具有用于转换成电能的热能的连续流入。热交换器可以是用于将热接收到电路中的任何装置。在一个示例中，使用填充有具有所需电容率和磁导率的材料的管(例如，传导管或非传导管)。可能的材料包括空气、水、甲醇、乙醇和乙酰胺(或在诸如水或乙醇的液体中的溶液)。也可以使用铁氧体浆料。可以使用未示出的外部泵将材料泵送或循环通过管。替代性地，固体材料可以固定在谐振腔内。随后，可以将液体泵送通过管，为材料和管本身提供热交换。该管可以是任何所需的长度。例如，管在长度上可以是1英尺到5英尺。管在横截面上可以是任何所需的形状，例如圆形、方形、矩形、椭圆形、平面卵形或定制形状。可以使用任何几何形状(例如，N边多边形或折叠形状)。无论横截面如何，管都可以是细长型的，在管中具有腔，流体可以通过该腔。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生成电能的电路，所述电路包括：脉冲发生器，所述脉冲发生器用于生成连续脉冲流；导体，所述导体耦接至所述脉冲发生器，所述导体被配置成响应于所述连续脉冲流而冷却；热源，所述热源被放置成与所述导体相邻；以及输出端，所述输出端用于接收从所述导体发出的电输出。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述导体为管。3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述管填充有具有大于真空的预定电容率或磁导率的材料。4.根据权利要求2所述的电路，还包括用于将流体泵送通过所述管的泵。5.根据权利要求4所述的电路，其中，所述流体与所述管进行热交换并且所述热源向所述流体供应热。6.根据权利要求1所述的电路，其中，所述导体为管，在所述管中具有腔，其中半导体或金属至少部分地填充所述腔。7.根据权利要求1所述的电路，其中，所述热源接收来自光伏表面的热。8.根据权利要求1所述的电路，其中，所述热源接收来自核反应堆的热。9.一种用于生成电能的方法，所述方法包括：生成连续脉冲输入流；将所述脉冲输入流施加到导体，所述导体接收来自热源的热，其中，所述脉冲输入流对所述导体进行冷却；以及从所述导体输出电信号。10.根据权利要求9所述的方法，还包括通过负电阻传输所述连续脉冲输入流。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述导体为管，在所述管中具有腔。12.根据权利要求9所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：卡拉甄有限公司，
类型：发明
国别省市：