一种便携发电装置的制作方法

本发明涉及一种发电装置，尤其是一种便携发电装置。

背景技术：

随着人们对手机的使用时间增加，耗电量也随之增加，人们一直在寻找一种便携式能源，可以随时随地为手机等电子产品充电。如果到了野外，或时间较长的旅途中，电源不易获得，需要一种能够随时产生电的装置。

德国物理学家塞贝克发现，在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生一个电势，此所谓"塞贝克效应"。利用塞贝克效应将热能直接转换为电能是一种新型的发电方式。通常以半导体温差发电模块制造的半导体发电机,就是利用塞贝克效应，利用温差发电。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。利用光电效应来发电已经被广泛应用在发电领域，在一些小型电子产品上经常看到有光伏发电装置。

振动发电机指一种利用电磁感应原理，把振动机械能转变为电能的设备，振动发电技术已经有些历史了，而人们也依然在开发更多这类能够将机械能转变成电能的工具。最传统的做法是使用一块悬挂的磁铁，发电机是通过电磁感应来完成能量转换的。电磁感应则是通过将线圈放置在一个变化的磁场中产生，这个过程和大型发电厂的大型发电机类似。大多数微型发电机体积只有一立方厘米。

有一种气缸完全静态密封的低温差斯特林发动机(摆盘斯特林发动机)被发明出来，发明人统一把这种类型的斯特林发动机称为全密封低温差斯特林发动机（e-ltd），其特点是可以做到气缸完全密封，可以增压到好多倍，大大提高了体积功率，能够在较低温差下下产生较大的动力带动小型电机发电。

以上四种方式都可以把其他形式的能量转化成电能。其中半导体发电机和全密封低温差斯特林发动机结合发电机发电都可以称作温差发电机。温差发电机还有个共同特点就是逆向可以产生热。

目前有一些利用太阳光发电的便携发电装置已经被人们所使用，产生了良好的效果，然而目前的发电方式比较单一。常见便携发电方装置通常采用上面所述的发电方式的其中一种或简单组合，利用能源的形式单一，未考虑能量再次利用及分类利用，因此发电效率不高；

例如太阳光包含有可见光和可以产生热量的红外光部分，因此太阳光不但包含有光能，还有热能；人们利用光电板发电，只利用了光能中的非热能的其中一部分，热能浪费了。仅采用光电板发电，如果没有光源的情况下，就不能发电，受使用环境的制约。并且目前任何发电装置发电效率都不可能达到100%，总有一部分能量在发电过程中以其他能量的方式损失掉，比如斯特林发动机的动力活塞在发电时会以振动形式损失能量，同时会以传热方式损失热能。

如果能发明一种便携发电装置，能够最大限度地利用可利用的能源，例如把太阳能的热能和光能都能分别利用；或者把余热回收再利用，以及把损失的其它形式的能量如振动损失再次利用，就能从本质上提高能效。如果在实现能量多级利用的同时考虑优选采用一些能在不同应用环境下发电的发电机，将会降低便携发电装置受环境的制约，使得能量获取更便捷，更大程度满足人们的需求。

技术实现要素：

为了达到以上目的，本发明提供一种便携发电装置，包含有聚光镜，储液杯体，光伏发电装置，温差发电机，其特征是储液杯体包含有杯盖，杯体，杯底，杯盖上连接有聚光镜，连接方式使得聚光镜的焦距落在杯体内，杯底上连接有温差发电机，温差发电机连接有储电装置。所述杯体为透明隔热腔体，光伏发电装置连接在杯体上，连接方式使其不但能够采集到自然光，还能采集到杯体内的光，光伏发电装置连接在储电装置上。杯底上连接的温差发电机为低温差斯特林发动机同电机组合的发电机，在动力活塞附近位置连接有振动发电机，振动发电机的电能输出端连接在储电装置上，所述低温差斯特林发动机的制冷端设置有导热管，导热管的一端连接有半导体温差发电机，半导体温差发电机通过导线同储电装置相连。当人们在野外有太阳的情况下，可以在储液杯体内装入水，然后把聚光镜朝向太阳，当太阳光被聚光镜聚集在杯体内，太阳光的热量被水吸收，水温升高，使得连接在杯底的温差发电机发电，同时光被过滤热量后，反射到连接在杯体上的光伏发电装置上，产生电能，实现太阳光从源头上的充分利用。当连接在杯底的低温差斯特林发动机运行后，在动力活塞处产生振动，连接在附近的振动发电机可以吸收振动能量，继续把原本损失的能量转化成电能并收集起来，同时在低温差斯特林发动机的冷却端会产生热量，采用级联半导体温差发电片的形式把余热再次利用，达到在发电过程中的多次利用能源的效果。同时由于低温差斯特林发动机逆向可以制热，当人们需要热水的时候，可以通过储电装置供电给低温差斯特林发动机，从而产生热量给储液杯体加热。

本发明以热水杯结构做载体，兼具杯子功能，人们不但可以携带在野外用来发电，喝水，还可以携带在旅途，比如在长途列车上，电源不易获得，但热水很容易获得，当杯子内装入热水后，直接能够利用热水发电；同时装置上的振动发电机可以吸收列车车厢的振动能量，转换为电能；当人们在列车上，缺少阳光，但可以使用热水发电，或者直接利用列车车厢的振动就能发电，当人们在户外，就能利用阳光，当没有阳光的时候，人们的运动会产生振动，也可以使其发电。因此人们无论在野外，还是在旅途，还是在办公室，甚至走路（有振动），都能利用本便捷发电装置产生电，让人们获取电的方式更加容易。

本发明利用聚光镜把太阳光聚集起来，通过水等载体过滤吸收光中的热量，利用温差发电转化热量为电能，同时把过滤后的光通过光伏发电装置再次转化为电能，实现了太阳能在源头上的筛选并分别利用。在转化过程中级联了温差发电机和振动发电机，把第一级温差发电机损失的热和损失的振动能量再次回收利用，能量的多次利用，使得能量利用效率更高的同时增加了能量密度，而且这几种发电机可以在不同环境下利用不同形式的能量，获取能量更加容易和便捷，能够满足不同环境下人们对电的需求。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进一步说明

图1是本发明实施例的整体结构原理示意图；

图1中1.凸透镜,2.杯盖,3.透明隔热杯体,4.杯底，5.全密封低温差斯特林发动机,6.光伏发电装置，7.直线电机,8.振动电机,9.导线，10.蓄电池，11.半导体温差发电机，12.导热管。

具体实施方式

在图1中，采用凸透镜（1）为聚光镜，凸透镜（1）连接在杯盖（2）上，凸透镜（1）活动连接在杯盖(2)上，使得凸透镜（1）的镜面角度可以调节，以便调节追踪太阳方向，获取更多太阳光，凸透镜（1）的聚光焦距落在透明隔热杯体（3）中，透明隔热杯体（3）的外表面设置有光伏发电装置（6），光伏发电装置（6）包裹在透明隔热杯体（3）的外周，光伏发电装置（6）接收光的面有一部分面朝透明隔热杯体（3）的内部，可以接收透明隔热杯体（3）内反射的光，另一部分面朝透明隔热杯体（3）的外部，可以直接接收太阳光，这样就可以使得背对太阳光的一面也可以接收由凸透镜（1）聚集在杯子内部的光。杯体（4）为导热材料，外部同全密封低温差斯特林发动机（5）的加热端连接，全密封低温差斯特林发动机（5）的动力输出活塞上连接有直线电机（7），附近设置有振动电机（8），直线电机（7），振动电机（8）分别通过导线（9）连接到蓄电池（10）上，全密封低温差斯特林发动机（5）的冷却端连接有导热管（12），导热管（12）的另一端连接有半导体温差发电机（11），半导体温差发电机（11）通过导线（9）连接在蓄电池（10）上，蓄电池（10）可以把传导过来的电流处理后存储起来，按需要输出可以使用的电压。当太阳光被凸透镜（1）聚集在透明隔热杯体（3）中，透明隔热杯体（3）内的水或空气被加热，产生的热量通过杯底（4）传递给全密封低温差斯特林发动机（5），使其运转通过直线电机（7）把动力转化成电能存储在蓄电池（10）上；而全密封低温差斯特林发动机（5）的活塞产生的振动能量被连接在活塞附近的振动电机（8）吸收进一步产生电能，全密封低温差斯特林发动机（5）的冷却端传来的热量被导热管（12）传导到半导体温差发电机（11）上，又能产生一部分电能，这些电能都被处理后存储在蓄电池（10）上。同时透明隔热杯体（3）内的光被反射到连接在透明隔热杯体（3）外的光伏发电装置（6）的一部分上，再次产生电能储存在蓄电池（10）上，而光伏发电装置（6）直接面朝阳光的一部分，可以直接产生电被储存。反之人们如果需要热水，可以利用蓄电池（10）反向供电给全密封低温差斯特林发动机（5），全密封低温差斯特林发动机（5）会产生制热效果，来给透明隔热杯体（3）内部加热。

本实施例中的聚光镜也可以采用凹面镜，或者菲涅尔透镜，温差发电机可以串联，也可以并联，级联次序也可以互换，全密封低温差斯特林发动机（5）和半导体温差发电机（11）的加热端可以同时连接在杯底（4）上，也属于本发明的范畴。本实施例采用杯子为载体，也可以采用其他方式，比如类似功能的头盔，遮阳帽，背包，鞋子，衣服，等具有类似结构原理的发明都属于本发明范畴。