[發明專利]風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船

有效

• 申請號: 201910846811.6
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110654519B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 袁曦明;袁一楠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;B63H9/04;H02S10/10;H02S10/12;H02S10/20;H02N2/18;H02N1/08;H02N1/04
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 萬文廣

1.一種風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船，其特征在于：包括：光伏與壓電復合發電型風帆、駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線螺旋式風帆繩、波浪驅動式微納米摩擦發電器、風帆主桿、機帆船體；所述光伏與壓電復合發電型風帆由多個光伏與壓電復合發電型風帆單元有序排列構成；所述光伏與壓電復合發電型風帆朝向太陽光或迎風方向設置；所述光伏與壓電復合發電型風帆單元，包括：一個或多個壓電發電器復合風帆彈性框角、太陽光伏電池復合風帆單元、風帆框桿；所述太陽光伏電池復合風帆單元固定裝配在由壓電發電器復合風帆彈性框角與風帆框桿共同構成的框架內；所述光伏與壓電復合發電型風帆，通過駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線螺旋式風帆繩固定裝配在風帆主桿與機帆船體上；所述風帆主桿的下端固定裝配在機帆船體上靠近中部的位置；所述波浪驅動式微納米摩擦發電器固定裝配在機帆船體外的兩個側面，并靠近機帆船體頭部兩邊的迎波浪位置；

所述壓電發電器復合風帆彈性框角，包括：外側壓電發電器、內側壓電發電器、風帆框角彈性金屬基片、連接件、風帆剛性金屬框架板；所述外側壓電發電器裝配在風帆框角彈性金屬基片的外表面；所述內側壓電發電器裝配在風帆框角彈性金屬基片的內表面；所述風帆框角彈性金屬基片的兩端分別通過連接件與風帆剛性金屬框架板相連接；所述外側壓電發電器包括：第一內電極層、第一外電極層、第一壓電薄膜層、第一外保護層；所述第一內電極層的一面通過絕緣粘性膠體與風帆框角彈性金屬基片的一面相連接；所述第一內電極層的另一面與第一壓電薄膜層的一面相連接；所述第一壓電薄膜層的另一面與第一外電極層的一面相連接；所述第一外電極層的另一面與第一外保護層相連接；所述內側壓電發電器包括：第二內電極層、第二外電極層、第二壓電薄膜層、第二外保護層；所述第二內電極層的一面通過絕緣粘性膠體與風帆框角彈性金屬基片的另一面相連接；所述第二內電極層的另一面與第二壓電薄膜層的一面相連接；所述第二壓電薄膜層的另一面與第二外電極層的一面相連接；所述第二外電極層的另一面與第二外保護層相連接；所述風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船還包括蓄電池及電路；所述第一內電極層、第一外電極層、第二內電極層和第二外電極層均通過電路與蓄電池相連接；

所述駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線螺旋式風帆繩采用兩根或多根駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線通過螺旋絞合制成；所述駐極體自發電與超級電容儲能復合石墨烯棉線，包括：柔性整流器件、微納米多孔纖維駐極體、微納米圖案彈性間隔層、上電極層、上電極層引出電極、下電極與集流體公共層、下電極與集流體公共層引出電極、絕緣棉層、三層石墨烯/棉布復合織物層、隔膜層、集流體芯、集流體芯引出電極；所述集流體芯與集流體芯引出電極相連接；第一層已浸入電解質的石墨烯/棉布復合織物層位于集流體芯的外層；所述隔膜層位于第一層已浸入電解質的石墨烯/棉布復合織物層的外層；第二層已浸入電解質的石墨烯/棉布復合織物層位于隔膜層的外層；所述下電極與集流體公共層位于第二層已浸入電解質的石墨烯/棉布復合織物層的外層；所述下電極與集流體公共層與下電極與集流體公共層引出電極相連接；所述微納米圖案彈性間隔層位于下電極與集流體公共層的外層；所述微納米多孔纖維駐極體層位于微納米圖案彈性間隔層的外層；所述上電極層位于微納米多孔纖維駐極體層的外層；所述微納米多孔纖維駐極體與上電極層緊密相連接；所述上電極層與上電極層引出電極相連接；第三層石墨烯/棉布復合織物層位于上電極層的外層；所述絕緣棉層位于第三層石墨烯/棉布復合織物層的外層。

2.根據權利要求1所述的風光電混合動力驅動型自采集能量發電式機帆船，其特征在于：所述太陽光伏電池復合風帆單元，包括：太陽光伏電池層、太陽光吸收層、風帆單元層；所述太陽光吸收層的一面與太陽光伏電池層的一面相連接；所述太陽光伏電池層的另一面與風帆單元層一面相連接；所述太陽光伏電池層的兩個電極通過電路與蓄電池相連接。