CN104467540A - 一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，微型温差电池冷端与散热器基片连接，吸光材料层覆盖微型温差电池热端；根据需要在微型温差电池与吸光材料层之间设置相变储热物质，在相变储热物质内部设置导热片。散热器基片外侧设有一将微型温差电池和吸光材料层包围在内的密闭腔体，密闭腔体的罩体由：与散热器基片相连的外罩或者与散热器基片相连的菲涅尔透镜或与散热器基片相连的外罩和菲涅尔透镜构成；外罩采用有机材料或者无机材料或者复合材料或者多孔材料制作；菲涅尔透镜采用有机材料或者无机材料或者复合材料制作；密闭腔体内为真空或充满空气或惰性气体。本发明有利于微型温差电池以获得更高输出功率。
Description
技术领域
本发明属于温差电池领域，特别涉及一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置。
背景技术
温差电池是一种基于塞贝克效应的物理电源。温差电池热端和冷端的温差越大，其输出电功率也越高。为在温差电池热端和冷端建立起尽可能高的温差以获得高的输出功率，通常的做法是在温差电池的冷端设置散热片以尽量降低温差电池冷端的温度，以此在温差电池的热端和冷端建立起尽可能高的温差。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，可以在相同的环境条件下，在微型温差电池的冷端和热端建立起更大的温差，有利于微型温差电池获得更高的输出功率。本发明特别适用于构建基于收集环境能量进行发电的微型温差电池。
本发明提出的一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，包括位于微型温差电池底部的散热器和位于微型温差电池顶部的吸光材料层，所述微型温差电池具有电能输出正极和电能输出负极；所述散热器包括基片和散热片；所述微型温差电池包括微型温差电池热端和微型温差电池冷端；所述微型温差电池冷端与散热器的基片连接，所述吸光材料层覆盖所述微型温差电池热端；散热器的基片外侧设有一将所述微型温差电池和吸光材料层包围在内的密闭腔体，所述密闭腔体的罩体由：与散热器的基片相连的外罩或者与散热器的基片相连的菲涅尔透镜或与散热器的基片相连的外罩和菲涅尔透镜构成；所述外罩采用热导率低于10W/m.K的有机材料或者无机材料或者复合材料或者多孔材料制作；所述菲涅尔透镜采用热导率低于30W/m.K的有机材料或者无机材料或者复合材料制作；所述密闭腔体内为真空或充满空气或惰性气体。
本发明提出的应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其中，所述外罩的形状为圆形、弧形、方形或者其它规则或者不规则的形状，所述菲涅尔透镜的形状为圆形、弧形、方形或者其它规则或者不规则的形状。所述微型温差电池冷端与散热器的基片之间可以设有导热材料。所述微型温差电池热端与吸光材料层之间可以设有导热材料。
所述微型温差电池热端与吸光材料层之间可以设有相变储储热物质，所述相变储热物质外部可以设有相变储热物质容器或者菲涅尔透镜或者同时设有相变储热物质容器与菲涅尔透镜；所述微型温差电池热端与所述相变储热物质之间可以设有导热材料。所述相变储热物质与所述散热器的基片之间可以设有支架。相变储热物质9可以是高分子材料或者有机材料或者无机材料或者金属材料或者复合材料。
所述相变储热物质内部设有导热片，导热片的数量为1个或者多于一个；所述导热片的形状为规则或者不规则的平板或曲面板或折板；若所述导热片的形状为平板，则所述导热片按照与散热器的基片平行或垂直或呈任意角度布置；若所述导热片的形状为曲面板或折板，则所述导热片呈任意位置布置；所述导热片与所述吸光材料层相接触或者与所述微型温差电池热端相接触或者与所述相变储能物质容器相接触；所述导热片采用热导率高于20W/m.K的无机材料或者金属材料或者复合材料制成。
所述吸光材料层具有单层或者双层结构；其中，单层结构的吸光材料层与所述相变储热物质紧密接触或者其间设有导热材料，或者单层结构的吸光材料层与微型温差电池热端紧密接触或者其间设有导热材料；双层结构的吸光材料层包括导热层和吸光层，所述吸光层覆盖在所述导热层之上；所述导热层与所述相变储热物质紧密接触或者其间设置导热材料，或者所述导热层与微型温差电池热端紧密接触或者其间设置导热材料；所述导热层采用导热率高于20W/m.K的无机材料或者金属材料或者复合材料制成，所述吸光层由有机吸光材料或者无机吸光材料或者金属吸光材料或者复合吸光材料制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)微型温差电池的热端与吸光材料层相连或者通过相变储热物质之后与吸光材料层相连。吸热材料层通过吸收太阳光并将吸收的太阳光转变为热量，以此提高微型温差电池热端的温度。设置在微型温差电池热端与吸光材料层之间的相变储热物质，可以将吸热材料层产生的热量储存其中，用以在无太阳光照射的情况下通过热量释放，在微型温差电池的热端维持尽可能高的温差。同时，设置在微型温差电池热端与吸光材料层之间的相变储热物质还可以通过吸收来自吸光材料层产生的热量，降低吸光材料层自身的温度，从而降低吸光材料层因温度高产生热辐射带来的热量损失；
2)微型温差电池处于由外罩和散热片构成的密闭腔体内。在菲涅尔透镜存在的情况下，微型温差电池位于由外罩、菲涅尔透镜和散热片构成的密闭腔体内。腔体结构可以最大限度地降低吸热材料层以及储热物质的热量向四周散发，以保证热能的高效率应用。在腔体内为真空状态时，可以将吸热材料层以及相变储热物质热能向四周的散发降低到最低；
3)置于腔体上端的菲涅尔透镜，可以将入射太阳光尽可能多地聚集在吸热材料层表面，将更多的太阳光能量转变为热能，有利于在微型温差电池的热端维持尽可能高的温度，有利于在微型温差电池的热端和冷端之间维持尽可能高的温差；
4)设置在储热物质内部的导热片可以更加有效地将吸热材料层给出的热量快速均匀地传递到储热物质内部。
附图说明
图1是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例1的结构剖视示意图；
图2是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例2的结构剖视示意图；
图3是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例3的结构剖视示意图；
图4是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例4的结构剖视示意图；
图5是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例5的结构剖视示意图；
图6是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例6的结构剖视示意图；
图7是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例7的结构剖视示意图；
图8是本发明应用于微型温差电池的热能收集及储存装置实施例8的结构剖视示意图。
图中：
1-外罩 2-吸光材料层
3-相变储热物质容器 4-散热器
41-基片 42-散热片
5-微型温差电池 6-微型温差电池电能输出正极
7-微型温差电池电能输出负极 8-导热片
9-相变储热物质 10-菲涅尔透镜
11-微型温差电池热端 12-微型温差电池冷端
13-支架 14-密闭腔体
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述。
本发明提出的一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其结构由外罩1、吸光材料层2、微型温差电池5、微型温差电池电能输出正极6、微型温差电池电能输出负极7和散热器4构成。根据需要，在外罩1的适宜位置还可以设置菲涅尔透镜10或者用菲涅尔透镜直接充当外罩，在吸光材料层2与微型温差电池5之间还可以设置相变储热物质9、相变储热物质容器3和用于支撑相变储热物质容器的支架13。
所述外罩1位于装置整体结构的外侧，具有一定的高度。在菲涅尔透镜10存在的情况下，外罩1与菲涅尔透镜10和散热片4构成一个密闭腔体或者仅由菲涅尔透镜10和散热片4构成一个密闭腔体。在无菲涅尔透镜10的情况下，外罩1直接与散热器4构成一个密闭腔体。密闭腔体的结构可以最大限度地降低吸热材料层2以及相变储热物质9内部的热量向四周散发，以保证热能的高效率应用。密闭腔体内部可以是空气也可以是真空也可以是惰性气体。在密闭腔体内为真空时，密闭腔体的存在可以将吸热材料层2以及相变储热物质9内部的热能向四周的散发降低到最低。外罩1可以是弧形、方形或者其它规则或者不规则的形状。外罩1由热导率低并具有适当强度的材料制备，以降低外罩内外两侧的热交换，并有适宜的强度以支撑密闭腔体结构。外罩1可以采用高分子材料或者有机材料或者无机非金属材料或者金属材料或者复合材料制造。制造外罩1的材料结构可以是致密的，也可以是多孔的。
所述菲涅尔透镜10的作用是将入射太阳光尽可能多地有效聚集在吸热材料层2，以利于吸热材料层2将更多的太阳光能量转变为热能。菲涅尔透镜10的焦点位置可以与吸光材料层2的位置相同也可以不同。菲涅尔透镜10与散热器的基片41一起构成一个密闭腔体，或者菲涅尔透镜10与外罩1和撒热器的基片42三者一起构成一个密闭腔体。菲涅尔透镜10位于所形成的密闭腔体的上端。菲涅尔透镜10的形状可以是圆形、弧形、方形或者其它规则或者不规则的形状。菲涅尔透镜10可以用玻璃或者有机玻璃等热导率低并具有适当强度的透光材料制造，以保证菲涅尔透镜上下两侧的热交换尽可能低，并有适宜的强度以维系密闭腔体的结构。采用结构致密的材料制造菲涅尔透镜。
所述的微型温差电池5具有在其冷端和热端存在温差的条件下对外输出电能的功能。微型温差电池5位于由外罩1和散热器4构成的密闭腔体内或者位于由菲涅尔透镜10和散热器4构成的密闭腔体内或者位于由菲涅尔透镜10、外罩1和散热器4三者构成的密闭腔体内，且微型温差电池冷端12与散热器的基片41相接，微型温差电池热端11可以直接与吸光材料层2或者相变储热物质9相接，微型温差电池热端11也可以通过导热性良好的材料与吸光材料层2或者相变储热物质9相接。微型温差电池冷端12与散热器的基片41之间可以直接相连，也可以通过导热性良好的材料相连。微型温差电池冷端12和微型温差电池热端11不与由菲涅尔透镜10和散热器4构成的密闭腔体相接触，也不与由菲涅尔透镜10、外罩1和散热器4三者构成的密闭腔体相接触。微型温差电池冷端12的面积应小于或者等于与散热器4相接触面的面积，以保证微型温差电池5位于由外罩1和散热器4构成的密闭腔体内或者位于由菲涅尔透镜10和散热器构成的密闭腔体内或者位于由菲涅尔透镜10、外罩1和散热器4三者构成的密闭腔体内。
所述吸光材料层2具有吸收太阳光，并将太阳光转变为热能的功效。吸光材料层2覆盖微型温差电池热端11或者与相变储热物质9相接或者与相变储热物质容器3相接。吸光材料层2不与由外罩1和散热器4构成的密闭腔体相接触，也不与由菲涅尔透镜10和散热器4构成的密闭腔体相接触，也不与由菲涅尔透镜10、外罩1和散热器4三者构成的密闭腔体相接触，其间存在适当空间。在吸光材料层2覆盖位于微型温差电池热端11的情况下，吸光材料层2的形状和尺寸可以与微型温差电池热端11的形状和尺寸相同也可以不同。在吸光材料层2与相变储热物质9相接的情况下，吸光材料层2的形状和尺寸可以与相变储热物质9相接面的形状和尺寸相同也可以不同。在吸光材料层2与相变储热物质容器3相接的情况下，吸光材料层2的形状和尺寸可以与相变储热物质容器3相接面的形状和尺寸相同也可以不同。吸光材料层2可以具有单层或者多层结构。具有单层结构的吸光材料层由具有吸收太阳光、并能将太阳光转变为热能的金属吸光材料或者无机吸光材料或者有机吸光材料或者高分子吸光材料材料或者复合吸光材料构成。具有多层结构的吸光材料层的上部由具有吸收太阳光、并能将太阳光转变为热能的金属吸光材料或者无机非金属吸光材料或者有机吸光材料或者高分子吸光材料或者复合吸光材料构成，而下部由具有良好导热性及强度的金属材料或者无机非金属材料或者复合材料构成。
所述的相变储热物质9具有吸收吸光材料层2产生的热量并将其储存其中，在相变温度区域内还可通过吸收或者释放来自吸光材料层2产生的热量发生相变的功能。此外，相变储热物质9还可以通过吸收吸光材料层2产生的热量，防止吸光材料层2因温度过高产生热辐射而损失热量。相变储热物质9位于吸光材料层2和微型温差电池热端11之间，一边与微型温差电池热端11相接或者通过导热材料与微型温差电池热端11相接，另一边与吸光材料层2相接或者通过导热材料与吸光材料层2相接。在吸光材料层2附着在相变储热物质容器3之上的情况下，相变储热物质9可以直接与相变储热物质容器3相接或者通过导热材料与相变储热物质容器3相接。为了将吸光材料层2产生的热量尽快传入相变储热物质9内部，相变储热物质9内部还可以设置多个导热片8。在相变储热物质9与吸光材料层2之间直接相接或者通过导热材料相接的情况下，相变储热物质9与吸光材料层2之间接触面的形状和尺寸大小可以与吸光材料层相同也可以不同。相变储热物质9与微型温差电池热端11之间接触面的形状和尺寸大小可以与微型温差电池热端11相同也可以不同。在相变储热物质9直接与相变储热物质容器3相接或者通过导热材料与相变储热物质容器3相接的情况下，相变储热物质9与相变储热物质容器3之间接触面的形状和尺寸大小可以与相变储热物质容器3相同也可以不同。相变储热物质9可以是高分子材料或者有机材料或者无机材料或者金属材料或者复合材料。
所述的相变储热物质容器3位于相变储热物质9周边，与微型温差电池热端11二者或者与吸热材料层2和微型温差电池热端11三者构成一密闭腔体，相变储热物质9位于该密闭腔体内部。相变储热物质容器3与吸热材料层2相接面的形状及尺寸大小可以相同也可以不同。相变储热物质容器3与微型温差电池热端11相接面的形状及尺寸大小可以相同也可以不同。制造相变储热物质容器3的材料需具有适当强度，材料结构可以是致密的，也可以是多孔的。制造相变储热物质容器3的材料可以是有机材料或者高分子材料或者无机非金属材料或者金属材料或者复合材料。
所述导热片8位于相变储热物质9内部，其数量可以是一个也可以多个。导热片8可以与吸光材料层2相接也可以不相接，其相接可以是直接相连接也可以通过导热性好的材料相连接。导热片8可以与微型温差电池热端11相接也可以不相接，其相接可以是直接相连接也可以通过导热材料相连接。在吸光材料层2直接附着在相变储热物质容器3之上的情况下，导热片8与相变储热物质容器3相接也可以不相接，其相接可以是直接相连接也可以通过导热性良好的材料相连接。导热片8与微型温差电池热端11相接也可以不相接，其相接可以是直接相连接也可以通过导热性良好的材料相连接。吸光材料层2产生的热量可通过导热片6快速均匀地传输到相变储热物质9内部甚至微型温差电池热端11，保证了吸光材料层2产生的热量被高效率地及时储存在相变储热物质9中，同时还降低吸光材料层2的温度。导热片8的形状可以是规则的或者是不规则的。导热片8的尺寸应保证导热片位于相变储热物质9内部。导热片8材料应具有高的热导率，且在相变储热物质9内部不发生腐蚀。制造导热片8的材料可以是金属材料、非金属材料或者复合材料。
相变储热物质容器的支架13位于由相变储热物质容器3、吸热材料层2及微型温差电池5三者或者仅由相变储热物质容器3和微型温差电池5二者或者仅由吸热材料层2和微型温差电池5二者构成的密闭腔体底部，以支撑该密闭腔体。相变储热物质容器的支架13具有适宜的强度，可以是实心的也可以是中空的，该支架13应具有低的热导率，支架13可以采用有机材料或者高分子材料或者无机非金属材料或者金属材料或者复合材料制造。
散热器4位于微型温差电池5的底部，与外罩1二者或者与菲涅尔透镜10二者或者与外罩1和菲涅尔透镜10三者构成一个密闭腔体。散热器的基片41与微型温差电池冷端12相接。基片41的形状和尺寸大小与微型温差电池冷端12可以相同也可以不同。基片41之下设置有散热片42，散热片42的内部或者散热片42之间具有中空结构，散热片42的形状可以规则也可以不规则。散热器4的作用是降低微型温差电池冷端12的温度。制造散热器4的材料具有高的热导率。散热器4可以采用金属材料或者无机非金属材料或者复合材料制造。
实施例1：
如图1所示，本发明的一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，包括位于微型温差电池5底部的散热器4和位于微型温差电池5顶部的吸光材料层2，所述微型温差电池5具有电能输出正极6和电能输出负极7；所述散热器4包括基片41和散热片42；所述微型温差电池5包括微型温差电池热端11和微型温差电池冷端12；所述微型温差电池冷端12与散热器的基片41连接，所述吸光材料层2覆盖所述微型温差电池热端11；散热器的基片41外侧设有一将所述微型温差电池5和吸光材料层2包围在内的密闭腔体14，所述密闭腔体14的罩体包括与散热器的基片41相连的外罩1，该外罩1位于微型温差电池5的四周，并且具有一定的高度，所述外罩1的顶部设有菲涅尔透镜10，从而外罩1与菲涅尔透镜10和散热片4构成了密闭腔体14。密闭腔体14内部充满有空气。
本实施例1中，外罩1由热导率低于10W/m.K的多孔高分子材料制造，如采用有机玻璃制造，以保证外罩1内外两侧的热交换尽可能低，并有适宜的强度以支撑它与菲涅尔透镜10和散热片4构成的密闭腔体的整体结构。
位于外罩1顶部的菲涅尔透镜10的作用是将入射太阳光尽可能多地有效聚集在吸热材料层2表面，以利于吸热材料层2将更多的太阳光能量转变为热能，与外罩1最上部相连的菲涅尔透镜10的形状与外罩最上部相匹配，所述菲涅尔透镜10采用热导率低于30W/m.K的有机材料或者无机材料或者复合材料制作，本实施例1中所述菲涅尔透镜10用透光玻璃材料制造。
微型温差电池5具有在其冷端12和热端11存在温差的条件下对外输出电能的功能。由于，微型温差电池5位于由外罩1、菲涅尔透镜10和散热片4构成的密闭腔体14内，且微型温差电池冷端12与散热器4相接，微型温差电池热端11与吸光材料层2相连。
吸光材料层2是具有吸收太阳光，并将太阳光转变为热能的功能材料层。吸光材料层2直接附着在微型温差电池热端11。吸光材料层2不与密闭腔体14相接触，即吸光材料层2与密闭腔体14的壁之间存在适当的距离，吸光材料层2采用有机吸光材料制造。
散热器4位于微型温差电池5的底部，散热器基片41的上端平面与微型温差电池冷端12相接。基片41的上端平面尺寸大于微型温差电池冷端12的尺寸。基片41的上端平面之下设置有很多相间的散热片42，散热片42的内部以及散热片42之间具有通透的中空结构。散热器4的作用是降低微型温差电池冷端12的温度，散热器4采用具有高热导率的无机非金属材料制造。
实施例1是微型温差电池热能收集及储存装置的一种基本结构，其中，密闭腔体14的顶部具有菲涅尔透镜10，密闭腔体14中没有相变储热物质9。
实施例2：
如图2所示，本实施例2的结构是在实施例1的基础上，密闭腔体14内部改为真空，进一步讲，微型温差电池冷端12通过导热硅脂与散热器4相连，在所述微型温差电池热端11与吸光材料层2之间设有相变储热物质容器3，相变储热物质容器3采用低热导率的无机复合材料制造，由底部的微型温差电池热端11、顶部的吸光材料层2和外周的相变储热物质容器3构成了一密闭壳体，该密闭壳体内充满有相变储储热物质9，所述相变储储热物质9采用液—固相变型相变储热物质，所述液-固相变型相变储热物质9采用有机材料制造，所述相变储储热物质9的上部与吸光材料层2相接，底部与微型温差电池热端11相接，周边与相变储热物质容器3相接。该密闭壳体与所述散热器的基片41之间设有支架13，以支撑该密闭壳体，该支架13采用实心结构的高分子材料制造。
所述相变储热物质9内部设有多个导热片8，所述导热片8直接与相变储热物质9相接，所述导热片8的形状是规则的，所述导热片8按照与散热器的基片41垂直布置，导热片8的一端与吸光材料层2相连接，所述导热片8采用热导率高于20W/m.K的无机材料或者金属材料或者复合材料制成，本实施例中所述导热片8采用耐腐蚀金属材料制造。
实施例2的微型温差电池热能收集及储存装置，其中，密闭腔体14的顶部具有菲涅尔透镜10，密闭腔体14中设有相变储热物质9，所述相变储热物质9置于一密闭壳体内。
实施例3：
如图3所示，本实施例3的结构与实施例1基本相同，不同之处仅在于外罩的构成和密闭腔体内充满的气体。本实施例3中，所述密闭腔体14的罩体包括与散热器的基片41相连的外罩1，该外罩1位于微型温差电池5的四周和顶部呈一长方体的盖状，并且具有一定的高度，外罩1用聚苯乙烯制造，外罩1与散热片4构成了密闭腔体14，密闭腔体14内部充满有惰性气体。
实施例3的微型温差电池热能收集及储存装置，其中，密闭腔体14的顶部没有菲涅尔透镜10，密闭腔体14中没有相变储热物质9。
实施例4：
如图4所示，本实施例4的结构与实施例2基本相同，不同之处仅在于外罩1的构成、密闭腔体内充满的气体、支架13的制作材料及导热片8的形状。
散热片的上端通过高热导率无机粘结剂与微型温差电池的冷端12相接
本实施例4中，所述密闭腔体14的罩体包括与散热器的基片41相连的外罩1，该外罩1位于微型温差电池5的四周和顶部呈一盖状，并且具有一定的高度，外罩1用聚氯乙烯制造，外罩1与散热片4构成了密闭腔体14。
密闭腔体14内部充满有空气。
用以支撑密闭壳体的支架13采用高分子复合材料制造。
相变储热物质9内导热片8的形状为规则形状。
实施例4的微型温差电池热能收集及储存装置，其中，密闭腔体14的顶部没有菲涅尔透镜10，密闭腔体14中设有相变储热物质9，所述相变储热物质9置于一密闭壳体内。
实施例5：
如图5所示，本实施例5的结构在实施例3的基础上，将外罩1的形状由平顶改为隆起的弧形，该外罩1用透光有机复合材料制造，密闭腔体14内部为真空。
进一步讲，微型温差电池冷端12通过高热导率粘结剂与散热器4相连，所述的吸光材料层2呈弧形，该弧形的吸光材料层2与所述微型温差电池热端11连接形成了弧形顶部的密闭壳体，该密闭壳体内充满有相变储热物质9，所述相变储储热物质9采用固—固相变型相变储热物质，所述固-固相变型相变储热物质采用无机材料制造，所述固-固相变型相变储热物质通过高热导率粘结剂与所述微型温差电池热端11相连，吸光材料层2与所述固-固相变型相变储热物质相接，所述吸光材料层2采用无机吸光材料制造。用于支撑密闭壳体的支架13采用多孔结构的无机复合材料制造。用于降低微型温差电池冷端12温度的散热器4采用导热性好的无机材料制造。
实施例5的微型温差电池热能收集及储存装置，其中，密闭腔体14的顶部为弧形，并且没有菲涅尔透镜，密闭腔体14中设有固-固相变型相变储热物质，所述相变储热物质9置于一顶部也为弧形的密闭壳体内。
实施例6：
如图6所示，本实施例6的结构与实施例5基本相同，不同之处在于，与所述微型温差电池热端11连接的弧形的吸光材料层2形成了弧形顶部的密闭壳体，密闭壳体内设有相变储热物质9，吸光材料层2为双层结构，该双层结构的吸光材料层2包括导热层和吸光层，所述吸光层覆盖在所述导热层上，位于底层的与相变储热物,9直接相连的导热层采用导热性好的无机材料制造，覆盖在该导热层之上的吸光层采用具有吸收太阳光，并将太阳光转变为热能的金属吸光材料制作。
相变储热物质9采用液-固相变型相变储热物质，液-固相变型相变储热物质采用高分子材料制造。
用以支撑密闭壳体的支架13采用热导率低的无机复合材料制造。
液-固相变型相变储热物质内的导热片8与双层结构吸光材料层2的导热层相连，导热片8的形状是不规则的，采用金属复合材料制造。
用于降低微型温差电池冷端12温度散热器4采用导热性好的铝材制造。
实施例6的微型温差电池热能收集及储存装置，其中，密闭腔体14的顶部为弧形，并且没有菲涅尔透镜，密闭腔体14中设有液-固相变型相变储热物质，所述相变储热物质内设有多片不规则形状的导热片8。
实施例7：
如图7所示，本实施例7的结构与实施例6基本相同，不同之处在于，外罩1的结构是弧形的菲涅尔透镜10，该外罩1用透光无机材料制造，密闭腔体14内部为真空。
进一步讲，在所述微型温差电池热端11与吸光材料层2之间设有弧形的相变储热物质容器3，该弧形的相变储热物质容器3由导热性好的耐腐蚀金属材料制造而成，所述微型温差电池热端11与连接的弧形的相变储热物质容器3形成了弧形顶部的密闭壳体，所述吸光材料层2覆盖在弧形的相变储热物质容器3上面，其形状与弧形的相变储热物质容器3形状相吻合，吸光材料层2采用具有吸收太阳光，并将太阳光转变为热能的无机吸光材料制造。所述相变储热物质容器3和微型温差电池热端11连接构成的密闭壳体内的相变储热物质9采用充满整个腔体的液-固相变型相变储热物质9，其底部与微型温差电池热端11相接，其余部分与弧形的相变储热物质容器3相接，充满密闭壳体内的液-固相变型相变储热物质采用有机相变材料制造。
液-固相变型相变储热物质内的导热片8的形状是不规则的，导热片8的一端与相变储热物质容器3相连接，导热片8采用耐腐蚀无机材料制造。
用以支撑密闭壳体的支架13采用空心结构的金属复合材料制造。
用于降低微型温差电池冷端12温度的散热器4采用导热性好的金属复合材料制造。
实施例7的微型温差电池热能收集及储存装置，其中，弧形的菲涅尔透镜与散热器形成密闭腔体14，密闭腔体14中设有液-固相变型相变储热物质，所述相变储热物质内设有多片不规则形状的导热片8。
实施例8：
如图8所示，本实施例8的结构与实施例7基本相同，不同之处在于，外罩1是由隆起的弧形的透光高分子材料制造而成。
吸光材料层2采用具有吸收太阳光、并将太阳光转变为热能的金属吸光材料制造。
弧形的相变储热物质容器3由导热性好的金属材料制造而成。
充满密闭壳体内的液-固相变型相变储热物质采用有机-无机复合材料制造。
液-固相变型相变储热物质内的导热片8的形状是不规则的，导热片8的底部位于微型温差电池热端11之上，并通过高热导率物质与微型温差电池热端11相接，导热片8采用耐腐蚀金属复合材料制造。
用以支撑密闭壳体的支架13采用热导率低的金属复合材料制造。
用于降低微型温差电池冷端12温度的散热器4采用导热性好的金属制造。
实施例8的微型温差电池热能收集及储存装置，其中，隆起的弧形的透光高分子材料制成外罩1，液-固相变型相变储热物质内的导热片8的形状是不规则的，导热片8的底部位于微型温差电池热端11之上，并通过高热导率物质与微型温差电池热端11相接，
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，包括位于微型温差电池(5)底部的散热器(4)和位于微型温差电池(5)顶部的吸光材料层(2)，所述微型温差电池(5)具有电能输出正极(6)和电能输出负极(7)；所述散热器(4)包括基片(41)和散热片(42)；所述微型温差电池(5)包括微型温差电池热端(11)和微型温差电池冷端(12)；其特征在于：
所述微型温差电池冷端(12)与散热器的基片(41)连接，所述吸光材料层(2)覆盖所述微型温差电池热端(11)；散热器的基片(41)外侧设有一将所述微型温差电池(5)和吸光材料层(2)包围在内的密闭腔体(14)，所述密闭腔体(14)的罩体由：与散热器的基片(41)相连的外罩(1)或者与散热器的基片(41)相连的菲涅尔透镜(10)或者与散热器的基片(41)相连的外罩(1)和菲涅尔透镜(10)构成；所述外罩(1)采用热导率低于10W/m.K的有机材料或者无机材料或者复合材料或者多孔材料制作；所述菲涅尔透镜(10)采用热导率低于30W/m.K的有机材料或者无机材料或者复合材料制作；所述密闭腔体(14)内为真空或充满空气或惰性气体。
2.根据权利要求1所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述外罩(1)的形状为圆形、弧形、方形或者其它规则或者不规则的形状，所述菲涅尔透镜(10)的形状为圆形、弧形、方形或者其它规则或者不规则的形状。
3.根据权利要求1所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述微型温差电池冷端(12)与散热器的基片(41)之间设有导热材料。
4.根据权利要求1所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述微型温差电池热端(11)与吸光材料层(2)之间设有导热材料。
5.根据权利要求1所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述微型温差电池热端(11)与吸光材料层(2)之间设有相变储储热物质(9)；相变储热物质(9)是高分子材料或者有机材料或者无机材料或者金属材料或者复合材料。
6.根据权利要求5所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述相变储热物质(9)外部设有相变储热物质容器(3)或者菲涅尔透镜(10)或者同时设有相变储热物质容器(3)与菲涅尔透镜(10)；制造相变储热物质容器(3)的材料是有机材料或者高分子材料或者无机非金属材料或者金属材料或者复合材料。
7.根据权利要求5所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述微型温差电池热端(11)与所述相变储热物质(9)之间设有导热材料。
8.根据权利要求5所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述相变储热物质(9)内部设有导热片(8)，导热片(8)的数量为1个或者多于一个；所述导热片(8)的形状为规则或者不规则的平板或曲面板或折板；
若所述导热片(8)的形状为平板，则所述导热片(8)按照与散热器的基片(41)平行或垂直或呈任意角度布置；
若所述导热片(8)的形状为曲面板或折板，则所述导热片呈任意位置布置；
所述导热片(8)与所述吸光材料层(2)相接触或者与所述微型温差电池热端(11)相接触或者与所述相变储能物质容器(3)相接触；
所述导热片(8)采用热导率高于20W/m.K的无机材料或者金属材料或者复合材料制成。
9.根据权利要求5所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述相变储热物质(9)与所述散热器的基片(41)之间设有支架(13)。
10.根据权利要求1、4、5中任一所述应用于微型温差电池的热能收集及储存装置，其特征在于，所述吸光材料层(2)具有单层或者双层结构；
单层结构的吸光材料层(2)直接或者通过导热材料与所述相变储热物质(9)相接触，或者单层结构的吸光材料层(2)直接或者通过导热材料与微型温差电池热端(11)相接触；
双层结构的吸光材料层(2)包括导热层和吸光层，所述吸光层覆盖在所述导热层上；所述导热层直接或者通过导热材料与所述相变储热物质(9)相接触，或者所述导热层直接或者通过导热材料与微型温差电池热端(11)相接触；所述导热层采用导热率高于20W/m.K的无机材料或者金属材料或者复合材料制成，所述吸光层由有机吸光材料或者无机吸光材料或者金属吸光材料或者复合吸光材料制成。
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