[发明专利]一种微型发电装置及石墨烯微型发电装置

说明书

本发明公开了一种微型发电装置及石墨烯微型发电装置，该微型发电装置，包括：磁体、石英管、发电导体、菲涅尔透镜、导电涂层和电压信号采集电路；磁体位于所述石英管外壁两侧，形成垂直于石英管轴向的磁场；导电涂层位于所述石英管内壁两侧；发电导体位于石英管内腔中，与设置在石英管内壁两侧的导电涂层保持接触；菲涅尔透镜设置在石英管外侧、靠近所述发电导体的一端；电压信号采集电路设置在石英管外侧、远离所述发电导体的一端；电压信号采集电路的正负极通过导线分别与设置在石英管内壁两侧的导电涂层连接。本发明有利于太空资源(太阳能)利用，适合在太空中原位发电，适合用于太空空间站中小部件的供电。

技术领域

本发明属于太空原位发电技术领域，尤其涉及一种微型发电装置及石墨烯微型发电装置。

背景技术

在太空中，所有航天器都离不开电能，因此，发电装置对太空探索具有重大意义。太空中电能获取主要分为光伏电池、热电转换装置和锂电池装置。光伏电池是直接将太阳能转换成电能储存，但效率较低、成本较高。热电转换是利用太空中航天器部件散发的热量和太空冷背景形成的温差，实现发电。但此设备构造较为复杂，体积庞大，重量沉重，对太空输送带来挑战。锂电池是将化学能转换成电能的装置，由于携带大量化学试剂，且整体装置重量较大，也为航天器的承载带来负担。

因此，如何通过一种简单装置，将太空中取之不尽的太阳能，有效转换成电能，而不增加火箭或航天器的重量成本是当前太空发电的迫切需求。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种微型发电装置及石墨烯微型发电装置，有利于太空资源(太阳能)利用，适合在太空中原位发电，适合用于太空空间站中小部件的供电。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种微型发电装置，包括：磁体、石英管、发电导体、菲涅尔透镜、导电涂层和电压信号采集电路；

磁体位于所述石英管外壁两侧，形成垂直于石英管轴向的磁场；

导电涂层位于所述石英管内壁两侧；

发电导体位于石英管内腔中，与设置在石英管内壁两侧的导电涂层保持接触；

菲涅尔透镜设置在石英管外侧、靠近所述发电导体的一端；

电压信号采集电路设置在石英管外侧、远离所述发电导体的一端；

电压信号采集电路的正负极通过导线分别与设置在石英管内壁两侧的导电涂层连接。

在上述微型发电装置中，

光源经菲涅尔透镜聚焦后垂直照射到发电导体上，发电导体在聚焦光照驱动下，在石英管内沿轴向作往复运动运动；位于所述石英管外壁两侧的磁体形成垂直于发电导体运动方向的磁场；发电导体作切割磁感线运动，并通过石英管内壁两侧的导电涂层同步导通，形成感应电压，感应电压通过电压信号采集电路输出电信号。

在上述微型发电装置中，光源为太阳光。

在上述微型发电装置中，石英管内部真空。

在上述微型发电装置中，导电涂层为石墨碳刷或金属刷。

在上述微型发电装置中，发电导体为三维石墨烯。

本发明还公开了一种石墨烯微型发电装置，包括：第一磁体、第二磁铁、第一碳刷、第二碳刷、石墨烯、电压信号采集电路和绝缘细棒；

石墨烯为圆形；

绝缘细棒从石墨烯中间穿过。一端通过第一磁体支撑固定，另一端通过第二磁铁支撑固定；

第一磁体和第二磁铁分别设置在石墨烯的左右两侧；第一磁体和第二磁铁与石墨烯不接触；

第一碳刷和第二碳刷分别设置在石墨烯的上下两侧；其中，第一碳刷和第二碳刷与石墨烯接触；