一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置制造方法及图纸

技术编号:20164221 阅读:84 留言:0更新日期:2019-01-19 00:17
本发明专利技术涉及一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置,包括受光端、蓄电端和电线;所述受光端位于太阳光能照射到的月表,包括聚光镜、集热体和太阳能电池板,集热体用于收集太阳光经过聚光镜反射时释放的热量,太阳能电池用于直接吸收太阳光和吸收聚光镜聚集的太阳光;所述蓄电端位于环形山阴面。本发明专利技术涉及两种发电方法,所述集热体、P型半导体、蓄电器、N型半导体构成的温差发电回路,用于温差发电;所述太阳能电池板与蓄电器并联构成的太阳能发电回路,用于太阳能发电。本发明专利技术联合两种发电方式,发电效率更高;利用月球环境分开布置受光端和蓄电端,方式巧妙;安全无污染,不会产生附带垃圾。

【技术实现步骤摘要】
一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置
本专利技术涉及太空
,尤其是发电
,具体而言涉及一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置。
技术介绍
近年来,航天事业飞速发展,人类对太空的好奇更加浓厚,对太空的探索也更加深刻。由于月球周围没有大气层,太阳光没有受到弱化,太阳能成为月球上工作的主要能量来源之一。再由于月球空气稀薄,热量难以散去,月球表面昼夜温差极大,可达到200摄氏度以上,温差能成为一种可利用的能源。然而,月球上特殊的工作环境给月球上的工程造成了一些困难。月球环境的特殊性主要在于重力小、没有大气层和地形较为复杂。月球环境的特殊性造成的一些工程难题,归纳为三点:一是低重力,月球的低重力环境不同于地球,给装置运输过程增加了负担;二是温差大,月球没有大气层,昼夜温差极大,超过200摄氏度;三是地形复杂,月面上山岭起伏,峰峦密布,工程中的运输装置必须适应月球上的复杂地形。随着月球探索取得较大成果,月球基地正在建立和完善,月球基地的建立和运作无疑需要大量能源。月球上储存着大量的资源,但是目前人类对月球资源的收集和利用还不够充分、高效。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置,充分利用月球环境来开发资源,以实现发电的高效性。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置,包括受光端、蓄电端和电线;所述受光端置于环形山附近太阳光能照射到的月表,包括支架、橡胶圈、螺杆、螺母、垫片、聚光镜、集热体、导电柱、太阳能电池板,所述支架用于固定发电装置的受光端,所述橡胶圈左右两端螺接于支架的内轮廓,在橡胶圈与支架螺接点设置垫片,防止橡胶圈与支架内轮廓间发生剐蹭现象,橡胶圈作用主要是防止聚光镜和支架直接接触,保护聚光镜和集热体,所述聚光镜左右两端固定于橡胶圈内,用于反射太阳光,使太阳光集中于聚光镜中间的太阳能电池板,所述集热体紧贴聚光镜的外表面,用于收集太阳光经过聚光镜反射时释放的热量,作为温差发电器的热端,所述导电柱底端固定于聚光镜底端内面,用于固定太阳能电池板,所述太阳能电池板均匀分布连接在导电柱的侧面,用于吸收太阳能;所述蓄电端位于环形山阴面,作为温差发电器的冷端,包括蓄电器、P型半导体、N型半导体,所述蓄电器用于储存电能,所述P型半导体、N型半导体用于组成温差发电回路;所述电线用于连接受光端和蓄电端。优选地,所述聚光镜为凹面镜,其形状为抛物面形;所述导电柱长度为一倍聚光镜焦距,平行光经聚光镜反射后过其焦点,即导电柱顶端;阳光部分直射于导电柱侧面的太阳能电池板,部分经聚光镜反射后集中于导电柱顶端侧面的太阳能电池板。优选地,所述集热体可采用石墨烯制作,石墨烯材料导热性强。优选地,所述集热体分为四层,这四层通过两个连接点连接在一起,一个连接点位于集热体的正面,一个连接点位于集热体的背面;所述P型半导体通过电线连接于集热体背面的连接点和蓄电器之间;所述N型半导体通过电线连接于集热体正面的连接点和蓄电器之间;所述集热体、P型半导体、蓄电器、N型半导体构成温差发电回路;根据塞贝克效应,蓄电器中会有电动势产生,即可将温差能转化为电能储存于蓄电器中。优选地,所述导电柱上下两端通过电线连接于蓄电器两端,构成太阳能发电回路,利用光电效应,太阳能发电回路中产生电流,可将太阳能转化为电能储存于所述蓄电器中。一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置的使用,包括以下步骤:S1:准备步骤,寻找合适的位置,将装置安置在指定地点;S2:工作步骤,装置工作,将转化的电能储存于蓄电器(201)中;S3:更换步骤,待蓄电器(201)电量蓄满时,更换蓄电器(201)。本专利技术与现有技术相比的有益效果是:1)本专利技术从高效性出发,联合太阳能发电和温差发电两种发电方式,发电效率更高。2)本专利技术根据月球环形山的地形,利用天然温差分开布置受光端和蓄电端,布置方式巧妙。3)安全无污染。本专利技术利用的太阳能和温差能都是清洁能源,发电过程不会产生附带的垃圾。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明图1是本装置的整体外观结构示意图;图2是本装置的具体实施示意图;图3是本装置受光端的主视结构示意图;图中标示:1-受光端,101-支架,102-橡胶圈,103-螺杆,104-螺母,105-垫片,106-聚光镜,107-集热体,108-导电柱,109-太阳能电池板,2-蓄电端,201-蓄电器,202-P型半导体,203-N型半导体,3-电线。具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
,下面结合附图1-3对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明。如图1至图3所示,一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置,包括受光端(1)、蓄电端(2)和电线(3);所述受光端(1)置位于环形山附近太阳光能照射到的月表,包括支架(101)、橡胶圈(102)、螺杆(103)、螺母(104)、垫片(105、)聚光镜(106)、集热体(107)、导电柱(108)、太阳能电池板(109),所述支架(101)用于固定发电装置的受光端(1),所述橡胶圈(102)左右两端螺接于支架(101)的内轮廓,在橡胶圈(102)与支架(101)螺接点设置垫片(105),防止橡胶圈(102)与支架(101)内轮廓间发生剐蹭现象,橡胶圈(102)作用主要是防止聚光镜(106)和支架(101)直接接触,保护聚光镜(106)和集热体(107),所述聚光镜(106)左右两端固定于橡胶圈(102)内,用于反射太阳光,使太阳光集中于聚光镜(106)中间的太阳能电池板(109),所述集热体(107)紧贴于聚光镜(106)的外表面,用于收集太阳光经过聚光镜(106)反射时释放的热量,作为温差发电器的热端,所述导电柱(108)底端固定于聚光镜(106)底端内面,用于固定太阳能电池板(109),所述太阳能电池板(109)均匀分布连接在导电柱(108)的侧面,用于吸收太阳能;所述蓄电端(2)位于环形山阴面,作为温差发电器的冷端,包括蓄电器(201)、P型半导体(202)、N型半导体(203),所述蓄电器(201)用于储存太阳能和温差能转化而成的电能,所述P型半导体(202)、N型半导体(203)用于组成温差发电回路;所述电线(3)用于连接受光端(1)和蓄电端(2);所述集热体(107)、P型半导体(202)、蓄电器(201)、N型半导体(203)通过电线(3)连接构成温差发电回路;所述导电柱(108)上下两端通过电线(3)连接于蓄电器(201)两端,构成太阳能发电回路。进一步,由于月球的大气稀薄,热量难以传递,所述受光端(1)置于环形山附近太阳光能照射到的月表,温度最高可达100摄氏度,所述蓄电端(2)置于环形山阴面,未受阳光直射,温度为-200摄氏度至-170摄氏度。进一步,所述一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置有与之相应的月球车,用于更换蓄电器(201)。一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置的使用,包括以下步骤:S1:准备步骤,寻找合适的位置,将装置安置在指定地点;S2:工作步骤,装置工作,将转化的电能储存于蓄电器(201)中;S3:更换步骤,待蓄电器(201)电量蓄满时,更换蓄电器(201)。优选地,在S1步骤中,所述合适的位置本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置,包括受光端(1)、蓄电端(2)和电线(3),其特征在于:所述受光端(1)置于环形山附近太阳光能照射到的月表,包括支架(101)、橡胶圈(102)、螺杆(103)、螺母(104)、垫片(105、)聚光镜(106)、集热体(107)、导电柱(108)、太阳能电池板(109);所述支架(101)用于固定发电装置的受光端(1);所述橡胶圈(102)左右两端螺接于支架(101)的内轮廓,在橡胶圈(102)与支架(101)螺接点设置垫片(105),防止橡胶圈(102)与支架(101)内轮廓间发生剐蹭现象,橡胶圈(102)作用主要是防止聚光镜(106)和支架(101)直接接触,保护聚光镜(106)和集热体(107);所述聚光镜(106)左右两端固定于橡胶圈(102)内,用于反射太阳光,使太阳光集中于聚光镜(106)中间的太阳能电池板(109);所述集热体(107)紧贴于聚光镜(106)的外表面,用于收集太阳光经过聚光镜(106)反射时释放的热量,作为温差发电器的热端;所述导电柱(108)底端固定于聚光镜(106)底端内面,用于固定太阳能电池板(109),所述太阳能电池板(109)均匀分布在导电柱(108)的侧面,用于吸收太阳能;所述蓄电端(2)包括蓄电器(201)、P型半导体(202)、N型半导体(203),所述蓄电器(201)用于储存太阳能和温差能转化而成的电能,所述P型半导体(202)、N型半导体(203)用于组成温差发电回路;所述电线(3)用于连接受光端(1)和蓄电端(2)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置,包括受光端(1)、蓄电端(2)和电线(3),其特征在于:所述受光端(1)置于环形山附近太阳光能照射到的月表,包括支架(101)、橡胶圈(102)、螺杆(103)、螺母(104)、垫片(105、)聚光镜(106)、集热体(107)、导电柱(108)、太阳能电池板(109);所述支架(101)用于固定发电装置的受光端(1);所述橡胶圈(102)左右两端螺接于支架(101)的内轮廓,在橡胶圈(102)与支架(101)螺接点设置垫片(105),防止橡胶圈(102)与支架(101)内轮廓间发生剐蹭现象,橡胶圈(102)作用主要是防止聚光镜(106)和支架(101)直接接触,保护聚光镜(106)和集热体(107);所述聚光镜(106)左右两端固定于橡胶圈(102)内,用于反射太阳光,使太阳光集中于聚光镜(106)中间的太阳能电池板(109);所述集热体(107)紧贴于聚光镜(106)的外表面,用于收集太阳光经过聚光镜(106)反射时释放的热量,作为温差发电器的热端;所述导电柱(108)底端固定于聚光镜(106)底端内面,用于固定太阳能电池板(109),所述太阳能电池板(109)均匀分布在导电柱(108)的侧面,用于吸收太阳能;所述蓄电端(2)包括蓄电器(201)、P型半导体(202)、N型半导体(203),所述蓄电器(201)用于储存太阳能和温差能转化而成的电能,所述P型半导体(202)、N型半导体(203)用于组成温差发电回路;所述电线(3)用于连接受光端(1)和蓄电端(2)。2.根据权利要求1所述的一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晓峰周洲唐伟毕涵喆
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:北京,11

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