[发明专利]一种可连续动态工作的热电转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可连续动态工作的热电转换系统，属于太阳能热电转换技术领域。

背景技术

当今社会，能源是人类生存和发展的重要物质基础。随着社会的不断发展以及工业化水平的不断提高，人类对能源的消耗与需求也越来越大，能源危机已成为一个不可忽视的问题。另一方面，大量消耗的能量以废热的形式排放到环境中使人们赖以生存的环境遭到极大的破坏。如果能有效地将环境中的废热转换为广泛使用的有用能量，这将对减缓能源与环境的双重危机具有十分重要的意义。

随着现代社会对环境保护、能源节约的呼声越来越高，人们更多地在考虑如何有效地将太阳能、地热、工业废热等地球上各种热源产生的热能转化为电能，因此热电直接转换技术受到了各国研究者的强烈关注。

太阳能是能源之母，热释电转换和光伏发电都是利用太阳能进行发电的重要手段。但是光伏发电只能吸收大概在300～1100nm波普范围内的光线进行发电，对太阳能的利用率比较低，而在生产环节还会消耗很多能量，并会伴随产生污染。热释电转换吸收的是热量，对于太阳光而言它是一个广谱的太阳能换能器。因此，一种利用热释电效应，可动态连续工作的热电转换装置的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种可连续动态工作的热电转换系统，该热电转换系统通过自供电旋转的固态热机单元进行太阳能向电能的转换，在提高光能利用率的同时也有效节约了能源。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：

一种可连续动态工作的热电转换系统，由菲涅尔透镜、旋转叶片、固态热机、电刷、整流电路、蓄电池以及电机组成；固态热机固定在旋转叶片上，且呈圆环形排布构成固态热机单元，菲尼尔透镜将太阳光聚焦在固态热机单元上，固态热机单元与电刷持续接触，电刷、整流电路、蓄电池通过导线依次连接，电刷将获得的电流传导给整流电路为蓄电池充电，蓄电池连接电机，电机传动连接旋转叶片，旋转叶片在电机带动下作周期旋转。

其中，所述固态热机由铜片基底层以及依次涂刷在铜片基底层上的PZT热释电陶瓷膜层、银膜层和黑色涂层组成。

其中，菲涅尔透镜含有一个或多个焦点，对于具有多个焦点的菲涅尔透镜，每个焦点均对应一个固态热机单元，每个固态热机单元对应一个与之持续接触的电刷。

其中，多个固态热机单元呈同心圆排布。

其中，呈圆环形排布的固态热机通过导线连接构成固态热机单元。

相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：

本发明热电转换系统随着固态热机跟随旋转叶片转动，聚焦光束能够持续刺激固态热机产生电能，提高光能利用率；同时菲涅尔透镜产生的两个聚焦点，能够分别作用于两组旋转固态热机单元，两个聚焦点分配了照射在整体菲涅尔透镜上的太阳光，从而实现调控两组旋转固态热机单元的光热能输入量。

附图说明

图1为本发明可连续动态工作的热电转换系统的结构示意图I；

图2为本发明可连续动态工作的热电转换系统的结构示意图II；

图3为图1的可连续动态工作的热电转换系统中旋转叶片的主视图；

图4为图1的可连续动态工作的热电转换系统中菲涅尔透镜的侧视图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

如图1～4所示，本发明可连续动态工作的热电转换系统，由菲涅尔透镜1、旋转叶片2、固态热机8、电刷3、整流电路4、蓄电池5以及电机6组成；固态热机8固定在旋转叶片2上呈圆环形排布，呈圆环形排布的固态热机2通过导线连接构成固态热机单元；菲尼尔透镜1将太阳光聚焦在固态热机单元上，固态热机单元通过圆形导电触头(圆形导电触头为旋转叶片2背面镀有圆环形导电膜，固态热机单元与圆形导电触头连接)与电刷3持续接触，电刷3、整流电路4、蓄电池5通过导线依次连接，电刷3将获得的电流传导给整流电路4，从而为蓄电池5充电，蓄电池5通过导线连接电机6，电机6的转动轴连接旋转叶片2，旋转叶片2在电机6的带动下作周期旋转。

其中，固态热机8由铜片基底层以及依次涂刷在铜片基底层上的PZT热释电陶瓷膜层、银膜层和黑色涂层组成。银膜层和铜片基底层作为正负两极。