本發(fā)明涉及一種海上能量收集站，尤其涉及一種能夠通過多激勵融合產(chǎn)電且能持續(xù)供電的太陽能集能結(jié)構(gòu)及海上多能量收集裝置。
背景技術(shù)：
1、地球上的海洋總面積約占地球總表面積的71％，海洋蘊(yùn)藏了極為豐富的資源，基于陸地資源趨于飽和瓶頸的狀態(tài)下，海洋資源開發(fā)的重要性日益凸顯，也促使眾多國家爭先布局海洋能源戰(zhàn)略，謀求以先進(jìn)海洋技術(shù)來解決能源短缺問題。目前海洋環(huán)境下資源的開發(fā)利用還需要依靠各種海洋設(shè)備。諸如此類的設(shè)備也需要能源的供給，若是僅依靠設(shè)備自帶的蓄能電池來供電顯然是不現(xiàn)實(shí)的，影響了設(shè)備的工作效率。鑒于傳統(tǒng)供電設(shè)備的局限性，急需一種可利用海洋環(huán)境進(jìn)行產(chǎn)電自供且能對外傳輸能源的設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種太陽能集能結(jié)構(gòu)及海上多能量收集裝置。能夠通過多種途徑發(fā)電且能持續(xù)供電的海上能量收集站。
2、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種太陽能集能結(jié)構(gòu)，包括碟形主板和罩狀的頂蓋，所述頂蓋四周設(shè)置有凸透鏡，所述頂蓋內(nèi)設(shè)置有相互配合的質(zhì)量塊和柔性壓電材料；所述質(zhì)量塊通過若干彈簧狀記憶合金連接在頂蓋內(nèi)壁，所述柔性壓電材料通過底部彈簧固定在所述碟形主板上；所述凸透鏡聚焦在彈簧狀記憶合金上；所述碟形主板還配合設(shè)置有容納質(zhì)量塊、柔性壓電材料和底部彈簧的套筒；所述柔性壓電材料與蓄電池連接。
3、進(jìn)一步地，所述頂蓋開口尺寸小于碟形主板，所述碟形主板上避開頂蓋的位置設(shè)置有若干太陽能電池板，所述太陽能電池板與蓄電池連接。
4、進(jìn)一步地，所述彈簧狀記憶合金至少設(shè)置4根。
5、進(jìn)一步地，所述質(zhì)量塊、柔性壓電材料和套筒截面均為圓形。
6、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種利用太陽能收集結(jié)構(gòu)的海上多能量收集裝置，所述碟形主板為具有浮力的浮板，為太陽能收集結(jié)構(gòu)的主體，所述碟形主板底部連接有中空的下部主體，所述下部主體底部設(shè)置有底部磁感線圈，并配套設(shè)置有浮動永磁體，所述浮動永磁體安裝在集束質(zhì)量塊上，所述集束質(zhì)量塊通過若干柔性懸臂梁與下部主體內(nèi)壁連接；所述底部磁感線圈與蓄電池連接。
7、進(jìn)一步地，所述柔性懸臂梁厚度不一致，靠近集束質(zhì)量塊厚，向外逐漸變薄。
8、進(jìn)一步地，所述柔性懸臂梁上設(shè)置有壓電片，所述壓電片與蓄電池連接。
9、進(jìn)一步地，所述柔性懸臂梁與下部主體內(nèi)壁接觸端設(shè)置有滑塊，所述下部主體內(nèi)壁設(shè)置有滑道，所述柔性懸臂梁通過滑塊上安裝的滾輪與滑道配合。
10、進(jìn)一步地，所述滑塊與下部主體對應(yīng)端安裝有浮動磁感線圈，所述下部主體內(nèi)壁安裝有與浮動磁感線圈配合的固定永磁體，所述浮動磁感線圈與蓄電池連接。
11、更進(jìn)一步地，所述下部主體內(nèi)壁設(shè)置有凸臺，所述固定永磁體和滑道均安裝在凸臺上。
12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用壓電效應(yīng)與法拉第效應(yīng)采用了多種途徑進(jìn)行能量收集，做到了多通道的能量收集，大大提高了能量收集的效率。利用彈簧狀記憶合金受熱變形的特點(diǎn)，在與水平面成一定角度的頂蓋側(cè)壁上設(shè)置凸透鏡，通過選擇凸透鏡的焦距，使得彈簧狀記憶合金在受凸透鏡加熱收縮后，無法繼續(xù)聚焦在彈簧狀記憶合金上，彈簧狀記憶合金初始狀態(tài)為長度最長的狀態(tài)，此時(shí)彈簧狀記憶合金帶動圓臺質(zhì)量塊壓迫柔性壓電材料產(chǎn)生電壓，受到凸透鏡加熱后彈簧狀記憶合金長度縮短，帶動圓臺質(zhì)量塊遠(yuǎn)離柔性壓電材料，當(dāng)加熱過程中斷后溫度下降，彈簧狀記憶合金恢復(fù)初始狀態(tài)，帶動圓臺質(zhì)量塊壓迫柔性壓電材料產(chǎn)生電能。集束質(zhì)量塊同時(shí)與四組懸臂梁的末端固連，受到其約束，當(dāng)海水起伏時(shí)由于其自身慣性帶動懸臂梁及浮動永磁體發(fā)生振動與位移，安裝于集束質(zhì)量塊下部的浮動永磁體發(fā)生相對于底部磁感線圈的豎直運(yùn)動，利用法拉第效應(yīng)產(chǎn)生電能。懸臂梁為柔性材料制成，在集束質(zhì)量塊的作用下發(fā)生彈性形變，驅(qū)動壓電片發(fā)電，且厚度不一致，根部與滑塊連接處厚度較小，其余部分厚度較大，形成剛度差，可以在一定程度上加劇懸臂梁的振動并延長機(jī)構(gòu)的壽命?；瑝K安裝滾輪，可以在懸臂梁的帶動及滑道的約束下做一定距離的水平運(yùn)動，尾部安裝的浮動磁感線圈在滑塊的作用下進(jìn)行相對于固定永磁體的水平運(yùn)動，利用法拉第效應(yīng)進(jìn)一步提升了能量收集的效率。
1.一種太陽能集能結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括碟形主板(102)和罩狀的頂蓋(201)，所述頂蓋(201)四周設(shè)置有凸透鏡(202)，所述頂蓋(201)內(nèi)設(shè)置有相互配合的質(zhì)量塊(204)和柔性壓電材料(205)；所述質(zhì)量塊(204)通過若干彈簧狀記憶合金(203)連接在頂蓋(201)內(nèi)壁，所述柔性壓電材料(205)通過底部彈簧(206)固定在所述碟形主板(102)上；所述凸透鏡(202)聚焦在彈簧狀記憶合金(203)上；所述碟形主板(102)還配合設(shè)置有容納質(zhì)量塊(204)、柔性壓電材料(205)和底部彈簧(206)的套筒(103)；所述柔性壓電材料(205)與蓄電池連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集能結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述頂蓋(201)開口尺寸小于碟形主板(102)，所述碟形主板(102)上避開頂蓋(201)的位置設(shè)置有若干太陽能電池板(101)，所述太陽能電池板(101)與蓄電池連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集能結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述彈簧狀記憶合金(203)至少設(shè)置4根，與凸透鏡(202)一一對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集能結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述質(zhì)量塊(204)、柔性壓電材料(205)和套筒(103)截面均為圓形。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的太陽能集能結(jié)構(gòu)的海上多能量收集裝置，其特征在于：所述碟形主板(102)底部連接有中空的下部主體(301)，所述下部主體(301)底部設(shè)置有底部磁感線圈(302)，并配套設(shè)置有浮動永磁體(303)，所述浮動永磁體(303)安裝在集束質(zhì)量塊(311)上，所述集束質(zhì)量塊(311)通過若干柔性懸臂梁(309)與下部主體(301)內(nèi)壁連接；所述底部磁感線圈(302)與蓄電池連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上多能量收集裝置，其特征在于：所述柔性懸臂梁(309)整體厚度不一致，靠近集束質(zhì)量塊厚，向外逐漸變薄。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上多能量收集裝置，其特征在于：所述柔性懸臂梁(309)上設(shè)置有壓電片(310)，所述壓電片(310)與蓄電池連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上多能量收集裝置，其特征在于：所述柔性懸臂梁(309)與下部主體(301)內(nèi)壁接觸端設(shè)置有滑塊(306)，所述下部主體(301)內(nèi)壁配合設(shè)置有滑道(308)，所述柔性懸臂梁(309)通過滑塊(306)上安裝的滾輪(307)與滑道(308)配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上多能量收集裝置，其特征在于：所述滑塊(306)與下部主體(301)對應(yīng)端安裝有浮動磁感線圈(305)，所述下部主體(301)內(nèi)壁安裝有與浮動磁感線圈(305)配合的固定永磁體(304)，所述浮動磁感線圈(305)與蓄電池連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的海上多能量收集裝置，其特征在于：所述下部主體(301)內(nèi)壁設(shè)置有凸臺，所述固定永磁體(304)和滑道(308)均安裝在凸臺上。