Способ преобразования энергии излучения в переменный синусоидальный электрический ток заданной частоты Российский патент 2020 года по МПК H02S40/32 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования энергии излучения в электрическую энергию переменного синусоидального тока заданной частоты.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является блок солнечных батарей, содержащий как минимум две солнечные батареи, которые подключают встречно по отношению друг к другу и соединяют тыльными сторонами друг к другу, закрепляют на продольной оси, имеющей щеточно-коллекторный аппарат, к кольцам которого присоединены выводы солнечных батарей, получающие вращение от приводногодвигателя, вращающего ось, при этом кольца щеточно-коллекторного аппарата являются выходом шин выдачи мощности солнечной батареи, генерирующей переменный ток (патент RU № 2699242, МПК H02S 40/32, H02S 40/36, H01L 31/042, H02J 7/35, 2019).

Недостатком известного устройства, реализующего способ получения переменного тока, является сложность конструкции, наличие вращающихся частей, малый срок службы, низкая надежность.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение себестоимости получения переменного синусоидального тока заданной частоты от солнечной батареи, повышение КПД.

Технический результат достигается тем, что в способе преобразования энергии излучения в переменный синусоидальный электрический ток заданной частоты, использующий блок солнечных батарей, согласно изобретению, полимерную жидкокристаллическую плёнку, связанную с контроллером, размещают между двойными стеклами солнечной батареи, контроллер настраивают на напряжение параболической формы с заданной частотой, подают на пленку сигнал таким образом, что плёнка плавно изменяет своё состояние от прозрачного до полностью затемнённого и наоборот, циклически с заданной частотой, солнечную батарею освещают с помощью естественного или искусственного источника излучения, полупроводниковые элементы батареи передают ток в виде перевернутой параболы в блок переключения полюсов нагрузки, где он преобразуется в синусоидальный с заданной частотой, выходной ток передают потребителю.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации способа; на фиг. 2 – представлены графики: а) - формы сигнала, подаваемого от контроллера на полимерную жидкокристаллическую плёнку; б)- форма тока на выходе с солнечной батареи; в) - форма тока на нагрузке.

Устройство для осуществления способа преобразования энергии излучения в переменный синусоидальный электрический ток заданной частоты содержит полимерную жидкокристаллическую пленку 1, которая размещена между двойными стеклами 2, контроллер 3 сигнала затемнения, полупроводниковые элементы 4 (солнечная батарея), токоведущие контакты 5, соединённые в последовательно-параллельные группы, прозрачный клеевой компаунд 6 или вакуумированная пленка, предохраняющая солнечную батарею от агрессивности окружающей среды, соединительные провода 7, источник излучения 8 (естественный или солнечный), блок 9 переключения полюсов, нагрузка 10.

Переключение полярности полюсов в блоке 9 происходит автоматически.

Способ реализуется следующим образом.

Между двойными стеклами 2 солнечной батареи 4 размещают полимерную жидкокристаллическую плёнку 1, способную при подаче на неё сигнала напряжения (заданной формы и значения) затемняться. Подают на плёнку 1 сигнал от связанного с ней контроллера 3 (форма подаваемого сигнала показана на фиг. 2). Затемнение плёнки 1 осуществляется плавно с заданной частотой от состояния прозрачности до полного затемнения и наоборот. Это позволяет получить, при освещении солнечной батареи 4 от источника света 8 (естественного или искусственного), на выходе солнечной батареи 4 циклически плавно изменяющийся от нуля до максимального значения и наоборот постоянный ток, например, параболической формы. На выходе солнечной батареи 4 форма сигнала соответствует перевернутой параболе (график б). По токоведущим соединительным проводам 7 ток поступает в блок 9 переключения полюсов, где в момент каждого нулевого значения тока происходит переключение полюсов и потребитель получает переменный ток синусоидальной формы заданной частоты.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить себестоимость получения электрической энергии, повысить КПД, снизить нагрев полупроводниковых элементов солнечной батареи.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования энергии излучения в электрическую энергию переменного синусоидального тока заданной частоты. Технический результат заключается в повышении КПД, снижении нагрева полупроводниковых элементов солнечной батареи. Согласно способу преобразования энергии излучения в переменный синусоидальный электрический ток заданной частоты используют блок солнечных батарей, полимерную жидкокристаллическую плёнку, связанную с контроллером, размещают между двойными стеклами солнечной батареи, контроллер настраивают на напряжение параболической формы с заданной частотой, подают на пленку сигнал таким образом, что плёнка плавно изменяет своё состояние от прозрачного до полностью затемнённого и наоборот, циклически с заданной частотой, солнечную батарею освещают с помощью естественного или искусственного источника излучения, полупроводниковые элементы батареи передают ток в виде перевернутой параболы в блок переключения полюсов нагрузки, где он преобразуется в синусоидальный с заданной частотой, выходной ток передают потребителю. 2 ил.

Способ преобразования энергии излучения в переменный синусоидальный электрический ток заданной частоты, использующий блок солнечных батарей, отличающийся тем, что полимерную жидкокристаллическую плёнку, связанную с контроллером, размещают между двойными стеклами солнечной батареи, контроллер настраивают на напряжение параболической формы с заданной частотой, подают на пленку сигнал таким образом, что плёнка плавно изменяет своё состояние от прозрачного до полностью затемнённого и наоборот, циклически с заданной частотой, солнечную батарею освещают с помощью естественного или искусственного источника излучения, полупроводниковые элементы батареи передают ток в виде перевернутой параболы в блок переключения полюсов нагрузки, где он преобразуется в синусоидальный с заданной частотой, выходной ток передают потребителю.