风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机的制作方法

文档序号:19217380发布日期:2019-11-26 01:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机由多个风光协同驱动微型多重能量采集发电机有序排列构成;所述风光协同驱动微型多重能量采集发电机,包括:风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器阵列、光伏与压电协同驱动荧光波导复合框发电器、光伏电池复合风叶片发电器阵列、智能控制器、传感器、蓄电池及电路、逆变器、发电机轴芯、轴芯外旋转层、多重能量采集发电机框架、内旋转框架、外旋转弹性框架、弹性支撑杆;所述风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器阵列由多个风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器有序排列构成;所述光伏电池复合风叶片发电器阵列为多个光伏电池复合风叶片发电器呈圆形风扇叶形态分布并构成能够旋转的扇形阵列;所述光伏电池复合风叶片发电器包括光伏电池a和风叶片;所述光伏电池a复合在风叶片上迎太阳光面的表面,并构成复合结构;所述风叶片的一端固定装配在轴芯外旋转层上;在风力作用下,轴芯外旋转层能够围绕发电机轴芯进行旋转;所述风叶片的另一端固定装配在内旋转框架的内侧;在风力作用下,轴芯外旋转层、多个风叶片和内旋转框架共同形成整体联动旋转结构,并整体围绕发电机轴芯进行旋转;所述风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器装配在外旋转弹性框架的内侧面;所述外旋转弹性框架的外侧面通过弹性支撑杆与多重能量采集发电机框架相连接固定;在风力作用下,外旋转弹性框架与弹性支撑杆能够产生协同弹性振动效应;所述光伏与压电协同驱动荧光波导复合框发电器固定装配在多重能量采集发电机框架的朝向太阳光面上;所述传感器装配在多重能量采集发电机框架内;所述风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器阵列、光伏与压电协同驱动荧光波导复合框发电器、光伏电池复合风叶片发电器阵列、传感器、蓄电池、逆变器均与智能控制器相连接;所述逆变器连接交流负载;所述风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器阵列、光伏与压电协同驱动荧光波导复合框发电器、光伏电池复合风叶片发电器阵列、传感器、智能控制器均通过电路与蓄电池相连接。

2.根据权利要求1所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器,包括:内微纳米旋转摩擦材料层、外微纳米旋转摩擦材料层、内电极层、外电极层;所述内微纳米旋转摩擦材料层的下侧面与内电极层的一侧面相连接;所述内电极层的另一侧面与内旋转框架相连接;所述外微纳米旋转摩擦材料层的下侧面与内微纳米旋转摩擦材料层的上侧面相对应,并构成微纳米旋转摩擦结构;所述外微纳米旋转摩擦材料层的上侧面与外电极层的一面相连接;所述外电极层的另一面与外旋转弹性框架的一面相连接;所述内电极层和外电极层通过引出导线及电路与蓄电池相连接。

3.根据权利要求1所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述光伏与压电协同驱动荧光波导复合框发电器,包括:光伏驱动纳米荧光波导发电器、风致振动驱动压电发电器、连接固定框;所述光伏驱动纳米荧光波导发电器,包括:石墨烯吸收层、组装纳米颗粒的荧光光波转换型光波导层、反射层、光伏电池b;所述组装纳米颗粒的荧光光波转换型光波导层为将纳米颗粒分散于荧光光波转换型光波导层中构成的结构;所述石墨烯吸收层的一面朝向太阳光,其另一面连接组装纳米颗粒的荧光光波转换型光波导层的一面;所述组装纳米颗粒的荧光光波转换型光波导层的另一面连接反射层的一面;所述反射层的另一面连接多重能量采集发电机框架;所述光伏电池b装配在组装纳米颗粒的荧光光波转换型光波导层的侧面;所述风致振动驱动压电发电器,包括:压电发电层、弹性层、上电极层、下电极层、封装层;所述风致振动驱动压电发电器装配在多重能量采集发电机框架的另一面;所述风致振动驱动压电发电器的弹性层的一面与多重能量采集发电机框架的一面相连接;所述弹性层的另一面与上电极层的一面相连接;所述上电极层的另一面与压电发电层的一面相连接;所述压电发电层的另一面与下电极层的一面相连接;所述下电极层的另一面与封装层相连接;所述连接固定框的一面连接石墨烯吸收层;所述连接固定框的另一面连接封装层;所述上电极层和下电极层通过引出导线及电路与蓄电池相连接。

4.根据权利要求2所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述内微纳米旋转摩擦材料层和外微纳米旋转摩擦材料层采用的材料为两种不相同的高分子聚合物材料;两种不相同的高分子聚合物材料分别带上等量的异种电荷;所述高分子聚合物材料的表面进行微纳米结构化处理;所述微纳米结构化处理的方式为:在高分子聚合物材料的表面采用下列方法之一进行处理:干法蚀刻、湿法刻蚀、光刻蚀、电感耦合等离子体反应离子刻蚀、组装微纳米线阵列或微纳米棒阵列。

5.根据权利要求3所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述组装纳米颗粒的光波转换型光波导层中的纳米颗粒的尺寸大小为1nm-100nm;所述纳米颗粒吸收太阳光谱后经所述组装纳米颗粒的光波转换型光波导层发射的转换波长与光伏电池b的有效吸收波长相匹配对应;所述纳米颗粒采用纳米无机发光颗粒、纳米有机发光颗粒、纳米复合发光颗粒、纳米离子聚合物发光颗粒和纳米上转换发光颗粒中的任一种或几种。

6.根据权利要求3所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述组装纳米颗粒的荧光光波转换型光波导层中的荧光光波转换材料采用有机荧光染料材料、量子点荧光材料、纳米长余辉荧光材料、稀土荧光材料、各向异性荧光材料中的任一种或几种。

7.根据权利要求3所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述压电发电层采用聚偏氟乙烯压电薄膜、锆钛酸铅压电薄膜、锆钛酸铅压电陶瓷、氮化铝压电材料、氧化锌压电材料、硅基氮化铝压电材料、复合压电材料或柔性压电纳米发电机中的任一种;所述弹性层采用:胶带弹性层或弹性薄膜中的任一种。

8.根据权利要求3所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述石墨烯吸收层采用石墨烯薄膜层、石墨烯涂层、氧化石墨烯薄膜或石墨烯复合材料层中的任一种。

9.根据权利要求1所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述光伏电池a采用单晶硅太阳光伏电池、多晶硅太阳光伏电池、二氧化钛太阳光伏电池、导电氧化物太阳光伏电池、微晶硅太阳光伏电池或薄膜太阳能电池中的任一种;所述传感器采用风力传感器、风向传感器、振动传感器和太阳光强度传感器中的任一种或多种。

10.根据权利要求1所述的风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,其特征在于,所述外旋转弹性框架的弹性材料和弹性支撑杆采用:高可拉伸全碳气凝胶弹性体、pdms弹性体和弹簧体中的任一种。


技术总结
本发明公开了风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机,由多个风光协同驱动微型多重能量采集发电机有序排列构成;风光协同驱动微型多重能量采集发电机,主要包括:风力驱动微纳米旋转摩擦弹性发电器阵列、光伏与压电协同驱动荧光波导复合框发电器、光伏电池复合风叶片发电器阵列、智能控制器、传感器、蓄电池及电路、逆变器、发电机轴芯、轴芯外旋转层、多重能量采集发电机框架、内旋转框架、外旋转弹性框架、弹性支撑杆;光伏电池复合风叶片发电器阵列为多个光伏电池复合风叶片发电器呈圆形风扇叶形态分布并构成能够旋转的扇形阵列;光伏电池复合风叶片发电器包括光伏电池A和风叶片;光伏电池A复合在风叶片上迎太阳光面的表面,构成复合结构。

技术研发人员:袁曦明;袁一楠
受保护的技术使用者:中国地质大学(武汉)
技术研发日:2019.08.27
技术公布日:2019.11.22
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1