本發(fā)明涉及一種斯特林發(fā)電機(jī)及發(fā)電方法，特別是一種基于介電彈性體的斯特林發(fā)電機(jī)及發(fā)電方法。

背景技術(shù)：

隨著全球能源危機(jī)的發(fā)展與環(huán)境的惡化，傳統(tǒng)的化石燃料日益枯竭，且燃燒的排放物造成了溫室效應(yīng)、霧霾天氣及極端的氣候等人為的災(zāi)害，為了地球的可持續(xù)發(fā)展和人類生活水平的改善，人們清楚地認(rèn)識(shí)到開發(fā)利用新能源的重要性。其中，綠色能源的利用越來(lái)越廣泛，綠色能源對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害極小，且資源廣泛。越來(lái)越多的國(guó)家采取鼓勵(lì)生產(chǎn)和使用綠色能源的政策和措施，中國(guó)也確立了到年綠色能源占總能源比重的目標(biāo)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)作為一種外燃機(jī)，外燃機(jī)是指在汽缸外燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)，熱能通過(guò)加熱器傳給工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換，無(wú)需排放有害氣體，幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩?，如太?yáng)能，地?zé)崮艿染G色能源或汽車、空調(diào)、熱電廠的廢冷廢熱等。

目前，現(xiàn)有的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是使用發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電裝置，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)要通過(guò)傳動(dòng)軸連接，體積龐大；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在有運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)，一般是通過(guò)飛輪的慣性或彈性體的彈性來(lái)越過(guò)死點(diǎn)，容易發(fā)生死機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種基于介電彈性體的斯特林發(fā)電機(jī)及發(fā)電方法，利用越過(guò)死點(diǎn)的方式進(jìn)行發(fā)電，不再通過(guò)輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，不易死機(jī)，提高工作效率；內(nèi)置直線電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，所有工作流程集成在一起，實(shí)現(xiàn)集成化，有效的減小發(fā)電機(jī)體積。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明的斯特林發(fā)電機(jī)包括：?jiǎn)?dòng)裝置、發(fā)電裝置和動(dòng)力裝置；啟動(dòng)裝置、發(fā)電裝置和動(dòng)力裝置順序連接成一體。

所述的啟動(dòng)裝置包括：定子鐵芯、繞組、動(dòng)子磁極和永磁體；繞組嵌在定子鐵芯內(nèi)，動(dòng)子磁極嵌在永磁體內(nèi)；永磁體置于定子鐵芯內(nèi)，動(dòng)子磁極與繞組構(gòu)成的電極相對(duì)應(yīng)。

所述的發(fā)電裝置包括：第一移氣活塞介電彈性體、第二移氣活塞介電彈性體、動(dòng)力活塞介電彈性體固定架、第一動(dòng)力活塞介電彈性體、第一電線、第一集電裝置、第二電線、第二集電裝置、第二動(dòng)力活塞介電彈性體、第三電線、第三集電裝置、第四電線和第四集電裝置；第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體順序連接在動(dòng)力裝置的移氣活塞和移氣活塞軸之間；在動(dòng)力活塞介電彈性體固定架內(nèi)兩端連接有第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體，第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體的中心連接在動(dòng)力裝置的動(dòng)力活塞軸上，在動(dòng)力活塞軸內(nèi)芯序連接有第一電線、第一集電裝置、第二電線和第二集電裝置；啟動(dòng)裝置的永磁體連接在動(dòng)力裝置的動(dòng)力活塞軸上，位于動(dòng)力活塞介電彈性體固定架、第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體的空間內(nèi)；在動(dòng)力裝置的移氣活塞軸的軸芯內(nèi)順序連接有第三電線、第三集電裝置、第四電線和第四集電裝置。

所述的動(dòng)力裝置包括：熱端缸、移氣活塞外殼、回?zé)崞?、移氣活塞、移氣活塞軸、散熱片、動(dòng)力活塞缸、外殼、動(dòng)力活塞軸、動(dòng)力活塞、鎖緊螺栓、固定板、固定螺栓、冷端和熱端；移氣活塞外殼位于熱端缸內(nèi)，在熱端缸和移氣活塞外殼之間連接有回?zé)崞?，熱端缸和移氣活塞外殼的一端均為開口端；熱端缸封閉端為熱端，熱端缸的開口端套接有散熱片，散熱片位置的熱端缸為冷端；在散熱片內(nèi)中心連接有移氣活塞軸，移氣活塞軸穿過(guò)移氣活塞伸入到移氣活塞外殼內(nèi)；移氣活塞套接在移氣活塞外殼的開端；動(dòng)力活塞缸連接在散熱片和外殼之間；發(fā)電裝置和啟動(dòng)裝置位于外殼內(nèi)；動(dòng)力活塞軸一端穿過(guò)外殼的底端，一端插入到動(dòng)力活塞中，動(dòng)力活塞通過(guò)鎖緊螺栓、固定板和固定螺栓連接在動(dòng)力活塞軸的端部。

發(fā)電方法：通過(guò)內(nèi)置的直線電機(jī)啟動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)后的斯特林發(fā)電機(jī)進(jìn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)階段，自行運(yùn)轉(zhuǎn)分為四個(gè)階段步驟：等溫膨脹、等容放熱、等溫壓縮和等容吸熱。

具體步驟為：

第一步等溫膨脹：當(dāng)多數(shù)工作介質(zhì)位于熱端時(shí)，與高溫?zé)嵩创竺娣e接觸，工作介質(zhì)被加熱后膨脹，移氣活塞運(yùn)動(dòng)到行程最左側(cè)，第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體向左側(cè)拉伸，向左側(cè)拉伸的第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)第三集電裝置和第四集電裝置與第三電線和第四電線輸送到外界；這時(shí)熱端的工作介質(zhì)體積已經(jīng)達(dá)到最大狀態(tài)，而動(dòng)力活塞處于行程最右側(cè)，第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體已經(jīng)處于向右側(cè)拉伸狀態(tài)，冷端的工作介質(zhì)體積處于最小狀態(tài)，這時(shí)熱端中被加熱的工作介質(zhì)通過(guò)回?zé)崞鳑_入冷端，并且此時(shí)動(dòng)力活塞在第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體彈性勢(shì)能的作用下動(dòng)力活塞向左運(yùn)動(dòng)，與動(dòng)力活塞同軸連接的第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體向左側(cè)拉伸，向左側(cè)被拉伸的第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)第一集電裝置和第二集電裝置與第一電線和第二電線輸送到外界，此過(guò)程為等溫膨脹階段；

第二步等容放熱：加熱后的工作介質(zhì)沖入冷端后，與冷端的散熱片大面積接觸，高溫工作介質(zhì)降低溫度，由于第一動(dòng)力活塞介電彈性體、第二動(dòng)力活塞介電彈性體、第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能開始釋放，即動(dòng)力活塞和移氣活塞在彈性勢(shì)能和氣體壓強(qiáng)減小的作用下開始向右運(yùn)動(dòng)，熱端的工作介質(zhì)開始被壓縮，此過(guò)程近等容放熱階段；

第三步等溫壓縮：大部分進(jìn)入冷端的工作介質(zhì)經(jīng)過(guò)散熱片的充分冷卻，工作介質(zhì)通過(guò)回?zé)崞?，工作介質(zhì)的溫度進(jìn)一步降低，冷端的壓強(qiáng)開始減小，并且通過(guò)第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體的彈性勢(shì)能使動(dòng)力活塞向右運(yùn)動(dòng)，在冷端的工作介質(zhì)被壓縮，在這一階段第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體在壓強(qiáng)減小和彈性勢(shì)能作用下，第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體向右側(cè)被拉伸，向右側(cè)被拉伸的第一動(dòng)力活塞介電彈性體和第二動(dòng)力活塞介電彈性體發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，第一集電裝置和第二集電裝置與第一電線和第二電線輸送到外界；移氣活塞在被壓縮的工作介質(zhì)與第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體作用下向右運(yùn)動(dòng)，被固定在移氣活塞軸上第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體由向左側(cè)拉伸狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛴覀?cè)拉伸狀態(tài)，向右側(cè)被拉伸的第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)第三集電裝置和第四集電裝置與第三電線和第四電線輸送到外界，此過(guò)程近似為等溫壓縮階段；

第四步等容吸熱：此時(shí)整個(gè)裝置內(nèi)氣體體積最小，熱端的工作介質(zhì)被加熱后開始膨脹，由于第一動(dòng)力活塞介電彈性體、第二動(dòng)力活塞介電彈性體、第一移氣活塞介電彈性體和第二移氣活塞介電彈性體儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能開始釋放，即動(dòng)力活塞和移氣活塞在彈性勢(shì)能和氣體壓強(qiáng)增大的作用下開始向左運(yùn)動(dòng)，熱端的氣體開始膨脹，回到第一步等溫膨脹狀態(tài)，此過(guò)程近似為等容吸熱。

有益效果，由于采用了上述方案，將發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)進(jìn)行集成，而且不再將動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)再帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)發(fā)電，而是通過(guò)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)越過(guò)死點(diǎn)的方式進(jìn)行發(fā)電，通過(guò)介電彈性體來(lái)完成越過(guò)死點(diǎn)，其中介電彈性體在存儲(chǔ)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)越過(guò)死點(diǎn)的能量時(shí)要發(fā)生形變，介電彈性體本身在發(fā)生形變時(shí)會(huì)發(fā)生離子的移動(dòng)，從而介電彈性體進(jìn)行發(fā)電。總之，將發(fā)電與動(dòng)力集成化，并且利用發(fā)動(dòng)機(jī)越過(guò)死點(diǎn)的方式進(jìn)行發(fā)電，并且采用了內(nèi)置直線電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，縮小整體尺寸，高度集成化。

優(yōu)點(diǎn)：

1、啟動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置和發(fā)電裝置實(shí)現(xiàn)一體化；

2、利用介電彈性體的彈性實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并且有效利用其產(chǎn)生的形變用于發(fā)電；

3、發(fā)電裝置與動(dòng)力裝置的集成化，減少中間機(jī)械傳遞環(huán)節(jié)，提高了能量利用率；

4、利用直線電機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)；

5、適用于各種高溫?zé)嵩矗?/p>

6、發(fā)電時(shí)噪聲小；

7、有效減少有害氣體排放；

8、有效提高高溫?zé)嵩吹睦寐省?/p>

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1、熱端缸；2、移氣活塞外殼；3、回?zé)崞鳎?、第一移氣活塞介電彈性體；5、第二移氣活塞介電彈性體；6、移氣活塞；7、移氣活塞軸；8、散熱片；9、動(dòng)力活塞缸；10、外殼；11、動(dòng)力活塞介電彈性體固定架；12、第一動(dòng)力活塞介電彈性體；13、第一電線；14、第一集電裝置；15、定子鐵芯；16、繞組；17、動(dòng)子磁極；18、永磁體；19、第二電線；20、第二集電裝置；21、第二動(dòng)力活塞介電彈性體；22、動(dòng)力活塞軸；23、動(dòng)力活塞；24、鎖緊螺栓；25、固定板；26、固定螺栓；27、冷端；28、第三電線；29、第三集電裝置；30、第四電線；31、第四集電裝置；32、熱端。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：本發(fā)明的斯特林發(fā)電機(jī)包括：?jiǎn)?dòng)裝置、發(fā)電裝置和動(dòng)力裝置；啟動(dòng)裝置、發(fā)電裝置和動(dòng)力裝置順序連接成一體。

所述的啟動(dòng)裝置包括：定子鐵芯15、繞組16、動(dòng)子磁極17和永磁體18；繞組16嵌在定子鐵芯15內(nèi)，動(dòng)子磁極17嵌在永磁體18內(nèi)；永磁體18置于定子鐵芯15內(nèi)，動(dòng)子磁極17與繞組16構(gòu)成的電極相對(duì)應(yīng)。

所述的發(fā)電裝置包括：第一移氣活塞介電彈性體4、第二移氣活塞介電彈性體5、動(dòng)力活塞介電彈性體固定架11、第一動(dòng)力活塞介電彈性體12、第一電線13、第一集電裝置14、第二電線19、第二集電裝置20、第二動(dòng)力活塞介電彈性體21、第三電線28、第三集電裝置29、第四電線30和第四集電裝置31；第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5順序連接在動(dòng)力裝置的移氣活塞6和移氣活塞軸7之間；在動(dòng)力活塞介電彈性體固定架11內(nèi)兩端連接有第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21，第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21的中心連接在動(dòng)力裝置的動(dòng)力活塞軸22上，在動(dòng)力活塞軸22內(nèi)芯序連接有第一電線13、第一集電裝置14、第二電線19和第二集電裝置20；啟動(dòng)裝置的永磁體18連接在動(dòng)力裝置的動(dòng)力活塞軸22上，位于動(dòng)力活塞介電彈性體固定架11、第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21的空間內(nèi)；在動(dòng)力裝置的移氣活塞軸7的軸芯內(nèi)順序連接有第三電線28、第三集電裝置29、第四電線30和第四集電裝置31。

動(dòng)力活塞23、動(dòng)力活塞軸22、永磁體18、動(dòng)子磁極17組成運(yùn)動(dòng)部件與動(dòng)力活塞缸9和外殼10存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

所述的動(dòng)力裝置包括：熱端缸1、移氣活塞外殼2、回?zé)崞?、移氣活塞6、移氣活塞軸7、散熱片8、動(dòng)力活塞缸9、外殼10、動(dòng)力活塞軸22、動(dòng)力活塞23、鎖緊螺栓24、固定板25、固定螺栓26、冷端27和熱端32；移氣活塞外殼2位于熱端缸1內(nèi)，在熱端缸1和移氣活塞外殼2之間連接有回?zé)崞?，熱端缸1和移氣活塞外殼2的一端均為開口端；熱端缸1封閉端為熱端32，熱端缸1的開口端套接有散熱片8，散熱片8位置的熱端缸1為冷端27；在散熱片8內(nèi)中心連接有移氣活塞軸7，移氣活塞軸7穿過(guò)移氣活塞6伸入到移氣活塞外殼2內(nèi)；移氣活塞6套接在移氣活塞外殼2的開端；動(dòng)力活塞缸9連接在散熱片8和外殼10之間；發(fā)電裝置和啟動(dòng)裝置位于外殼10內(nèi)；動(dòng)力活塞軸22一端穿過(guò)外殼10的底端，一端插入到動(dòng)力活塞23中，動(dòng)力活塞23通過(guò)鎖緊螺栓24、固定板25和固定螺栓26連接在動(dòng)力活塞軸22的端部。

回?zé)崞?固定在熱端缸1內(nèi)壁；移氣活塞外殼2固定在移氣活塞6外側(cè)；第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5的中心處固定在移氣活塞軸7上，外圓處固定在移氣活塞6上，移氣活塞6和移氣活塞外殼2組成運(yùn)動(dòng)部件與移氣活塞軸7和回?zé)崞?存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)；散熱片8固定在熱端缸1的外側(cè)，熱端缸1固定在移氣活塞軸7一起，移氣活塞軸7、動(dòng)力活塞缸9、外殼10和動(dòng)力活塞介電彈性體固定架11固定在一起；第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21的中心處固定在動(dòng)力活塞軸22圓周外側(cè)，外圓處固定在動(dòng)力活塞介電彈性體固定架11上。

發(fā)電方法：通過(guò)內(nèi)置的直線電機(jī)啟動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)后的斯特林發(fā)電機(jī)進(jìn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)階段，自行運(yùn)轉(zhuǎn)分為四個(gè)階段步驟：等溫膨脹、等容放熱、等溫壓縮和等容吸熱。

具體步驟為：

第一步等溫膨脹：當(dāng)多數(shù)工作介質(zhì)位于熱端32時(shí)，與高溫?zé)嵩创竺娣e接觸，工作介質(zhì)被加熱后膨脹，移氣活塞6運(yùn)動(dòng)到行程最左側(cè)，第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5向左側(cè)拉伸，向左側(cè)拉伸的第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)第三集電裝置29和第四集電裝置30與第三電線28和第四電線19輸送到外界；這時(shí)熱端32的工作介質(zhì)體積已經(jīng)達(dá)到最大狀態(tài)，而動(dòng)力活塞23處于行程最右側(cè)，第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21已經(jīng)處于向右側(cè)拉伸狀態(tài)，冷端27的工作介質(zhì)體積處于最小狀態(tài)，這時(shí)熱端32中被加熱的工作介質(zhì)通過(guò)回?zé)崞?沖入冷端27，并且此時(shí)動(dòng)力活塞23在第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21彈性勢(shì)能的作用下動(dòng)力活塞23向左運(yùn)動(dòng)，與動(dòng)力活塞23同軸連接的第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21向左側(cè)拉伸，向左側(cè)被拉伸的第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)第一集電裝置14和第二集電裝置20與第一電線13和第二電線19輸送到外界，此過(guò)程為等溫膨脹階段；

第二步等容放熱：加熱后的工作介質(zhì)沖入冷端27后，與冷端27的散熱片8大面積接觸，高溫工作介質(zhì)降低溫度，由于第一動(dòng)力活塞介電彈性體12、第二動(dòng)力活塞介電彈性體21、第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能開始釋放，即動(dòng)力活塞23和移氣活塞6在彈性勢(shì)能和氣體壓強(qiáng)減小的作用下開始向右運(yùn)動(dòng)，熱端32的工作介質(zhì)開始被壓縮，此過(guò)程近等容放熱階段；

第三步等溫壓縮：大部分進(jìn)入冷端27的工作介質(zhì)經(jīng)過(guò)散熱片8的充分冷卻，工作介質(zhì)通過(guò)回?zé)崞?，工作介質(zhì)的溫度進(jìn)一步降低，冷端27的壓強(qiáng)開始減小，并且通過(guò)第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21的彈性勢(shì)能使動(dòng)力活塞23向右運(yùn)動(dòng)，在冷端27的工作介質(zhì)被壓縮，在這一階段第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21在壓強(qiáng)減小和彈性勢(shì)能作用下，第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21向右側(cè)被拉伸，向右側(cè)被拉伸的第一動(dòng)力活塞介電彈性體12和第二動(dòng)力活塞介電彈性體21發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，第一集電裝置14和第二集電裝置20與第一電線13和第二電線19輸送到外界；移氣活塞6在被壓縮的工作介質(zhì)與第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5作用下向右運(yùn)動(dòng)，被固定在移氣活塞軸7上第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5由向左側(cè)拉伸狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛴覀?cè)拉伸狀態(tài)，向右側(cè)被拉伸的第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5發(fā)生形變，形變一方面儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能，另一方面介電彈性體的變形將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)第三集電裝置29和第四集電裝置30與第三電線28和第四電線19輸送到外界，此過(guò)程近似為等溫壓縮階段；

第四步等容吸熱：此時(shí)整個(gè)裝置內(nèi)氣體體積最小，熱端32的工作介質(zhì)被加熱后開始膨脹，由于第一動(dòng)力活塞介電彈性體12、第二動(dòng)力活塞介電彈性體21、第一移氣活塞介電彈性體4和第二移氣活塞介電彈性體5儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能開始釋放，即動(dòng)力活塞23和移氣活塞6在彈性勢(shì)能和氣體壓強(qiáng)增大的作用下開始向左運(yùn)動(dòng)，熱端32的氣體開始膨脹，回到第一步等溫膨脹狀態(tài)，此過(guò)程近似為等容吸熱。