[发明专利]一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱

说明书

本发明提供了一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱，包括箱体、柔性压力发电薄膜、玻璃基固态平面微型超级电容器、控制模块、增氧机和LED照明灯；柔性压力发电薄膜包括下层柔性基底、上层柔性基底以及上层柔性基底和下层柔性基底之间的中心层；玻璃基固态平面微型超级电容器与箱体集成在一起，其输入端与控制模块的输出端电连接，其输出端通过防水导线分别与增氧机和LED照明灯电连接。本发明所述的水族箱将自发电储能和持续增氧照明与箱体机械结构集成为一体，实现鱼类游动、增氧机叶轮的水体搅动产生的水压波动能量的高效搜集、转换与存储，并持续为水族箱LED照明灯和增氧机供电，从而摆脱了传统水族箱需要外加电源的弊端。

技术领域

本发明属于多功能水族箱领域，具体涉及一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱。

背景技术

近些年来，面对传统能源供需不足、全球气候日益变暖的严峻趋势，开发新技术和利用新能源成为全球研究的热点。随着微机电技术的快速发展，微机电系统也加入到新技术和新能源的开发与利用当中来，目前微机电系统已经研发出许多微型新能源器件，比如微太阳能电池等，它们能广泛地应用在汽车工业、军事应用、医疗卫生等各个方面，但是由于受到气候环境的影响和供能方式的限制，许多器件并不能实现能源自给自足的问题。

当前，便携式电子设备的快速发展已经极大地促进了当代社会对于微尺寸电化学储能装置的需求。为了满足这种需求，近几十年间，微型超级电容器作为一种领先的能源储存设备应运而生，它已经吸引了各行各业越来越多的关注。微型超级电容器可以兼容微电子装置作为微能源，具有很大的应用前景，可广泛地应用于微型机器人、生物医学植入物、微型传感器、便携式可穿戴装置等等，它具有可裁剪、能量密度高、快速充放电、使用寿命长等优点。目前，传统的制备方法存在一些缺点限制了它的广泛使用，如原材料昂贵，需要使用有毒的化学制品，加工工艺复杂等等，为进一步提高微型超级电容器的利用率需要开发一种新的途径。

目前，水族箱作为一种观赏和专门饲养水生动植物的容器受到世界各国许多水族饲养爱好者的青睐。水族箱的种类有很多，有简单的只养几条小鱼的小鱼缸，也有复杂的需要配备精密支援系统的生态模拟水族箱。然而，不论是简单的小鱼缸亦或复杂的水族箱都离不开电能的外在供应，因此，如何减少外在能源的使用，保持水族箱中生态系统的自给自足，实现能量的循环利用，对于新能源的利用和能源新技术的未来发展具有重要的战略意义。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种自发电储能和持续增氧照明的水族箱，包括箱体、柔性压力发电薄膜、玻璃基固态平面微型超级电容器、控制模块、增氧机和LED照明灯；

所述柔性压力发电薄膜为两个，分别贴覆固定设置在箱体的左右两个侧壁上；所述柔性压力发电薄膜包括下层柔性基底、上层柔性基底以及上层柔性基底和下层柔性基底之间的中心层；所述下层柔性基底和上层柔性基底的材料为高分子有机材料PET薄膜；所述中心层为三层结构，由沉积在下层柔性基底上的下电极、沉积在下电极上的压电层以及沉积在压电层上的上电极组成；整个中心层的厚度在1um～200um之间；

所述柔性压力发电薄膜的上电极和下电极均通过防水导线与覆盖有防水薄膜的控制模块的输入端电连接，控制模块固定安装在箱体内；

所述玻璃基固态平面微型超级电容器的输入端与控制模块的输出端电连接，其输出端通过防水导线分别与增氧机和LED照明灯连接，用于为增氧机和LED照明灯提供电能；所述增氧机和LED照明灯为并联方式；所述增氧机设置在箱体的水面上，LED照明灯为四个，分别设置在箱体的四个拐角处；