[发明专利]功率分配及电池储存装置

说明书

本发明涉及一种用于在局部捕获、存储和专门使用从自然源产生的功率的装置和方法，自然源例如太阳能或水力能。装置可以用在例如需要产生和储存功率的甲板或海洋船舶的侧面上，或者用在需要产生和储存功率的基于陆地的结构上。

技术领域

本发明涉及一种用于产生、存储和管理功率的装置，该装置从自然源获得其能量，自然源诸如太阳能或水力能。该装置可以例如集成到甲板结构中或作为海洋船舶的预制造侧的一部分来使用，或在陆基结构上使用，其中，需要在具有包含该装置的区域或结构区域的布局内或超出包含该装置的区域或结构区域的布局内来局部功率生成、局部存储功率和广泛分配功率以及能量管理。

背景技术

现有功率捕获和存储装置(诸如太阳能电池板，目前特别是在诸如海洋环境等环境中使用)是从固体结构系统中改进的，诸如包含玻璃的那些固体结构系统，玻璃是刚性的并且不适合在波状外形或柔性结构上使用。

然而，不是所有的表面都具有固定的和刚性的结构。一些表面，例如在水中的舟和船上的那些表面，处于恒定的运动状态，并且随着它们下面的水的运动而不断地移动和弯曲。现有的刚性功率捕获和存储装置不适合于这样的表面。舟和船的表面广泛地暴露于太阳能和水力能，因此如果可以利用这些功率，则是潜在的重要的可获取能源。

发明内容

因此，根据本发明，提供了一种用于捕获和存储功率的装置，该装置包括：

i)第一层，用作保护层；

ii)第二层，包括能够从自然能源生成功率的设备，其中第一层同时允许第二层暴露于自然能源；以及

iii)第三层，包括能量分配系统。

第一层构成第二层的保护层，同时允许第二层暴露于供第二层产生功率的自然能源。因此，第一层必须包括能够允许这样做的材料。例如，在太阳能的情况下，它需要透过太阳能。在一些实施例中，第一层是视觉上透明的，和/或可透过太阳辐射。第一层可以包括诸如树脂、玻璃纤维、钢化玻璃或硬化聚合物(诸如硅基聚合物或聚(甲基、甲基丙烯酸甲酯))等材料或由这些材料构成，这些材料以商品名称销售。以商标名出售。它还可以是赋予多功能增强的任何材料的混合物，例如那些能够提供诸如防滑和耐久性等特性的材料。

第一层通常也是本发明装置中最上面的层，并且其大部分将被暴露于元件和人接触。它也是将在上面行走的层，并且因此需要足够坚固以在其上行走而不破裂和断裂，同时还相对轻质、耐用，并且抗刮擦和极端温度条件，并且还基本上防滑。因此，根据另一个实施例，第一层具有防滑特性，以便在其上行走的人不会滑倒和跌倒。这种防滑特性的例子包括但不限于凸起的突出部，突出部可选地为图案的形式，图案可以是随机的或重复的，突出部可允许较大的摩擦系数并因此可允许抓握，或允许微粒材料嵌入在层中，微粒材料提供较粗糙的表面并因此也提供较大的摩擦系数。

在运行中，第二层设置在第一层的下面。可选地，如果需要，在第一和第二层之间可以存在气隙。

第二层可以是能够从其暴露的环境中产生功率的任何设备。例如，这些设备包括但不限于太阳能电池板，或者可以从水中产生功率的氢燃料电池。设备还包括以块的形式使用的太阳能，该块可以在第二层内产生和存储能量，并允许其成为链式存储设备以及能量采集器。

当本发明的装置从太阳能产生功率时，第二层通常包括多个光伏(PV)电池，这些光伏电池固定到第二层的上表面。第二层的上表面是指邻近第一层的表面。这些PV电池可以根据需要被设置成任何图案或队形，并且可以被制成定制的PV形状，其被连接在一起作为电路，以将产生的能量通过一个PV电池的一侧传递到下一个PV电池。任何定制图案都包含在第二层的光响应区域内，其中最终的PV设计取决于用于特定要求的PV电池的类型和块的尺寸。