风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机制造技术

本发明专利技术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。

Multi energy collection generator driven by wind and wind

The invention discloses a wind driven micro array multi energy collection generator, which is composed of a plurality of wind driven micro multi energy collection generators arranged orderly; the wind driven micro nano rotating friction elastic generator array, photovoltaic and piezoelectric collaborative driven fluorescent waveguide composite frame generator, photovoltaic Battery composite wind blade generator array, intelligent controller, sensor, battery and circuit, inverter, generator shaft core, shaft core outer rotation layer, multiple energy collection generator frame, inner rotation frame, outer rotation elastic frame, elastic support rod; photovoltaic composite wind blade generator array is multiple photovoltaic composite wind blade generators in the form of circular fan blades Distributed and formed a rotating fan-shaped array; photovoltaic cell composite wind blade generator includes photovoltaic cell a and wind blade; photovoltaic cell a composes on the surface of the wind blade facing the sun, forming a composite structure.

【技术实现步骤摘要】
风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机
本专利技术属于太阳能与风能开发应用
，更具体地涉及风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机。
技术介绍
能源是经济和社会发展的重要物质基础，大力发展可再生能源是解决当前能源供应不足、缓解环境压力的重要途径。可再生能源是指除常规石化能源、大中型水利发电、核电之外的风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能和小型水利发电等能源；可再生能源具有清洁、丰富、可再生等优点，是能源利用的重点发展方向。在新能源中太阳能是地球取之不尽、用之不竭的能源之一；近年来，太阳能光伏发电取得了较快的进展；特别是纳米科学和材料科学的快速发展，导致光子能量转换原理革新、光电性能提高和材料价格下降，这些将会对新能源技术的发展起到进一步的推动作用。当前，如何进一步提高太阳能的利用效率，如何进一步利用丰富的风能资源，特别是如何采集利用弱小风能，如何采集利用阴雨天的弱太阳光能量，如何将太阳能利用与风能利用进一步有机结合来提高能量转化率，这些问题有待人们去解决。
技术实现思路
针对当前太阳能与风能利用效率偏低等一系列问题，本专利技术提供一种风光协同驱动微型阵列多重能量采集发电机，以提高太阳能与风能利用的效率。本专利技术提供一种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，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；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。上述方案中，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。上述方案中，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和风致振动驱动压电发电器通过连接固定框连接；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；所述多重能量采集发电机框架的另一面与风致振动驱动压电发电器的弹性层的一面相连接；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。上述方案中，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的材料采用的材料为两种不相同的高分子聚合物材料,或分别采用高分子聚合物材料和金属材料；采用的两种不相同的高分子聚合物材料或高分子聚合物材料/金属材料，分别带上等量的异种电荷；所述高分子聚合物材料或金属材料，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或金属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。上述方案中，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，能够提高光伏电池B的光电转换效率；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一种或几种。上述方案中，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。上述方案中，光伏电池A和光伏电池B的结构相同，所述光伏电池A和光伏电池B均包括：若干个负电极、防反射涂层、N型硅电子层、P型硅电子层、正电极、负载；所述负电极的一面与N型硅电子层的一面相连接；相邻的负电极之间设有防反射涂层；所述防反射涂层与N型硅电子层的一面相连接；所述N型硅电子层的另一面与P型硅电子层的一面相连接；所述P型硅电子层的另一面与正电极的一面相连接；所述正电极的另一面与风叶片相连接；所述负载与正电极和负电极相连接；所述正电极和负电极还通过电路与蓄电池相连接；所述光伏电池A和光伏电池B将光伏发电产生的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。/n...

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁曦明，袁一楠，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42