[发明专利]使用化学热力发动机和压电材料产生电的系统和方法

权利要求书

1.一种用于产生电信号的系统，所述系统包括：

至少一个热力发动机，其具有一地下地热能量源，所述热力发动机适 合于经历加热和冷却循环并适合于产生一室内的相应的压力变化；

至少一个压电换能器，其可操作地布置在所述室内，所述压电换能器 响应于所述室内的所述压力变化而被变形，并因变形而产生电输出信号。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

功率变换器，其可操作地耦合到所述至少一个压电换能器，所述功率 变换器将所述电输出信号转换成期望的电力供应信号。

3.如权利要求1所述的系统，其中：

所述地下地热能量源为地下冷地热源，所述地下冷地热源结合热环境 源使用。

4.如权利要求1所述的系统，其中：

所述地下地热能量源为地下热地热源，所述地下热地热源结合冷环境 源使用。

5.如权利要求1所述的系统，其中：

氢作为工作流体被布置在所述热力发动机内。

6.如权利要求5所述的系统，其中：

至少一种金属氢化物材料布置在所述热力发动机内，所述金属氢化物 材料用于在所述热力发动机的所述加热和冷却循环期间吸收和解吸氢。

7.如权利要求6所述的系统，其中：

至少一种相变材料布置在所述热力发动机里。

8.如权利要求7所述的系统，其中：

所述金属氢化物材料在第一压力和第一温度下吸收氢，所述第一温度 对应所述相变材料放热的温度。

9.如权利要求8所述的系统，其中：

所述金属氢化物材料在第二压力和第二温度下解吸氢，所述第二温度 对应所述相变材料吸热的温度。

10.如权利要求2所述的系统，其中：

所述功率变换器包括具有储存转动能的飞轮的机电电池。

11.如权利要求10所述的系统，其中：

所述功率变换器包括用于将所述飞轮的转动能转换成所述期望的电 力供应信号的设备。

12.如权利要求10所述的系统，其中：

所述机电电池包括电磁耦合到定子的转子，所述转子可操作地耦合到 所述飞轮，其中所述转子和定子中的一个包括永磁体阵列。

13.如权利要求10所述的系统，其中：

所述功率变换器包括可操作地耦合到所述机电电池的静电电动机，用 于将转动能加到所述飞轮。

14.如权利要求13所述的系统，其中：

所述静电电动机包括经由排斥的库仑力而相对彼此转动的转子和定 子，所述转子可操作地耦合到所述机电电池的所述飞轮。

15.如权利要求13所述的系统，其中：

所述功率变换器包括可操作地耦合在至少一个压电换能器元件和所 述静电电动机之间的接口电路。

16.如权利要求15所述的系统，其中：

所述接口电路包括Marx发生器电路。

17.如权利要求16所述的系统，其中：

所述接口电路包括AC-DC整流器和滤波电容器，所述AC-DC整流 器和滤波电容器合作产生用于输入到所述Marx发生器电路的充电电压信 号。