一种基于形状记忆合金的太阳能发电装置

本发明涉及太阳能发电装置，特别是涉及一种基于形状记忆合金的太阳能发电装置。

背景技术：

1、能源是人类社会赖以生存和发展的资源，由于世界经济的快速发展，人类对能源的需求逐年增加，地球内部传统化石能源总量有限而且已经日渐枯竭。因此，在清洁且高效的利用常规能源的同时，开发和利用可再生的清洁无污染且资源丰富的新能源势在必行。太阳能具有典型的再生性，是典型的可再生能源，应用前景广阔。

2、现有太阳能发电装置体型大，存在需要大量维护成本才能可靠运行的缺点。现有大部分太阳能发电装置中分别采用热水和大气空气来加热和冷却形状记忆合金元件，此方法冷却效率较低。现有的太阳能发电装置中晶体硅电池板的制作是高污染、高能耗的、高成本的。现有太阳能发电装置中运用传统发动机的电磁发电方式需要为机构提供足够大的磁场，需要配有笨重的永磁体、厚绕组等部件，结构复杂、适用性不高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于形状记忆合金的太阳能发电装置，解决了现有太阳能发电装置成本高、体型大、污染环境、结构复杂等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种基于形状记忆合金的太阳能发电装置，包括底座、挡板、支架、臂板、两个聚光器、两个形状记忆合金弹簧结构和两个固液摩擦发电结构；

4、所述挡板、所述支架、两个所述聚光器、两个所述形状记忆合金弹簧结构和两个所述固液摩擦发电结构均设置在所述底座上，两个所述聚光器设置在所述挡板的一侧，两个所述形状记忆合金弹簧结构和两个所述固液摩擦发电结构均设置在所述挡板的另一侧；

5、所述支架与所述臂板的中部铰接，所述臂板的一端设置有一所述形状记忆合金弹簧结构和一所述固液摩擦发电结构，所述臂板的另一端设置有另一所述形状记忆合金弹簧结构和另一所述固液摩擦发电结构；

6、所述挡板上开设有两个通孔，所述聚光器汇聚的太阳光能够通过所述通孔照射在所述形状记忆合金弹簧结构上引起所述形状记忆合金弹簧结构变形，进而带动所述固液摩擦发电结构进行发电。

7、优选地，各所述固液摩擦发电结构均包括液体缸、活塞和发电组件，两个所述固液摩擦发电结构的所述液体缸连通，所述液体缸内设置有液体，所述活塞和所述发电组件均位于所述液体缸中，且所述活塞位于所述发电组件的上方，所述活塞与所述液体缸滑动且密封连接；所述活塞未运动时，所述液体缸内的液面位于所述发电组件的下方；一个所述液体缸内的所述活塞向下运动，能够使另一个所述液体缸内的液面上升至与相应的所述发电组件接触。

8、优选地，所述液体缸内的液体为去离子水。

9、优选地，所述发电组件包括固定架和若干电极棒，所述固定架与所述液体缸连接，若干所述电极棒设置在所述固定架上，所述电极棒包括自内而外设置的电极、介电层和外涂层。

10、优选地，所述臂板呈工字型，所述臂板包括两个横板和一个竖板，两个所述横板分别设置在所述竖板的两端，所述支架与所述竖板的中部铰接，各所述横板的两端分别与一所述形状记忆合金弹簧结构和一所述固液摩擦发电结构连接。

11、优选地，所述聚光器为太阳能碟式聚光器。

12、优选地，还包括跟踪结构，所述跟踪结构用于调节所述聚光器的角度和方位。

13、优选地，各所述聚光器分别通过一支撑结构设置在所述底座上，所述支撑结构包括第一支撑杆、第二支撑杆和支撑座，所述第一支撑杆设置在所述底座上，所述第二支撑杆与所述第一支撑杆转动连接，所述支撑座设置在所述第二支撑杆上，所述聚光器与所述支撑座通过铰接轴铰接；

14、所述跟踪结构包括摆动结构和俯仰结构，所述摆动结构包括相互啮合的第一蜗轮和第一蜗杆，所述第一蜗轮套设在所述第二支撑杆上；

15、所述俯仰结构结构包括第二蜗轮、第二蜗杆、第三蜗轮和第三蜗杆，所述第二蜗轮与所述第二蜗杆啮合，所述第三蜗轮和所述第三蜗杆啮合，所述第三蜗杆与所述第二蜗轮同轴连接，所述第三蜗轮与所述铰接轴同轴连接。

16、优选地，所述形状记忆合金弹簧结构为采用形状记忆合金制作的弹簧，所述形状记忆合金弹簧结构的一端与所述底座通过弹簧底座连接，所述形状记忆合金弹簧结构的另一端与所述臂板通过顶盖连接。

17、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

18、本发明提出了一种基于形状记忆合金的太阳能发电装置，通过聚光器将太阳光聚焦在形状记忆合金弹簧结构上，使其带动臂板进行机械运动，进而使活塞进行循环往复运动，使发电组件与液体相接触实现发电。通过使用形状记忆合金弹簧结构作为驱动装置，利用固液摩擦发电结构发电，达到了装置低成本、体积小、结构简单、可靠稳定运行的目的。

技术特征：

1.一种基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：包括底座、挡板、支架、臂板、两个聚光器、两个形状记忆合金弹簧结构和两个固液摩擦发电结构；

2.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：各所述固液摩擦发电结构均包括液体缸、活塞和发电组件，两个所述固液摩擦发电结构的所述液体缸连通，所述液体缸内设置有液体，所述活塞和所述发电组件均位于所述液体缸中，且所述活塞位于所述发电组件的上方，所述活塞与所述液体缸滑动且密封连接；所述活塞未运动时，所述液体缸内的液面位于所述发电组件的下方；一个所述液体缸内的所述活塞向下运动，能够使另一个所述液体缸内的液面上升至与相应的所述发电组件接触。

3.根据权利要求2所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：所述液体缸内的液体为去离子水。

4.根据权利要求2所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：所述发电组件包括固定架和若干电极棒，所述固定架与所述液体缸连接，若干所述电极棒设置在所述固定架上，所述电极棒包括自内而外设置的电极、介电层和外涂层。

5.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：所述臂板呈工字型，所述臂板包括两个横板和一个竖板，两个所述横板分别设置在所述竖板的两端，所述支架与所述竖板的中部铰接，各所述横板的两端分别与一所述形状记忆合金弹簧结构和一所述固液摩擦发电结构连接。

6.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：所述聚光器为太阳能碟式聚光器。

7.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：还包括跟踪结构，所述跟踪结构用于调节所述聚光器的角度和方位。

8.根据权利要求7所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：各所述聚光器分别通过一支撑结构设置在所述底座上，所述支撑结构包括第一支撑杆、第二支撑杆和支撑座，所述第一支撑杆设置在所述底座上，所述第二支撑杆与所述第一支撑杆转动连接，所述支撑座设置在所述第二支撑杆上，所述聚光器与所述支撑座通过铰接轴铰接；

9.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的太阳能发电装置，其特征在于：所述形状记忆合金弹簧结构为采用形状记忆合金制作的弹簧，所述形状记忆合金弹簧结构的一端与所述底座通过弹簧底座连接，所述形状记忆合金弹簧结构的另一端与所述臂板通过顶盖连接。

技术总结
本发明公开了一种基于形状记忆合金的太阳能发电装置，涉及太阳能发电装置技术领域，两个聚光器设置在挡板的一侧，两个形状记忆合金弹簧结构和两个固液摩擦发电结构均设置在挡板的另一侧；支架与臂板的中部铰接，臂板的一端设置有一形状记忆合金弹簧结构和一固液摩擦发电结构，臂板的另一端设置有另一形状记忆合金弹簧结构和另一固液摩擦发电结构；挡板上开设有两个通孔，聚光器汇聚的太阳光能够通过通孔照射在形状记忆合金弹簧结构上引起形状记忆合金弹簧结构变形，进而带动固液摩擦发电结构进行发电。本发明解决了现有太阳能发电装置成本高、体型大、污染环境、结构复杂等问题。

技术研发人员：刘浩,章路伟,肖征麟,俞梦冉,张耀宇,孙凡林龙,戴师尧,邹鸿生
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15