[发明专利]无人机的光伏温差发电装置及其无人机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其是一种利用太阳能进行光伏发电，同时利用太阳能产生的热量进行温差发电，并应用于无人机充电的装置。

背景技术

随着无人机产业技术的成熟，其应用领域更是得到了蓬勃发展。在无人机的使用过程中，其续航能力对工作半径内的高效开展，起着至关重要的作用。因此，在参照飞机空中加油的思路后，我们可以在无人机的表面安装太阳能发电板，通过太阳能发电板进行光伏发电，对无人机中的储能装置进行充电，从而提高无人机的续航能力。虽然上述技术方案具有结构简单，可行性强，自重较轻等优点，但是太阳能发电板只能利用太阳光的一部分光能进行发电，大部分太阳能仍以热量形式白白浪费掉。因此，为有效利用太阳能产生的热量，我们可以在太阳能发电板发电的同时，利用半导体温差发电芯片进行温差发电，提高太阳能的利用效率，使无人机中储能装置能够在单位时间内充入更多的电能。

温差发电是以塞贝克效应为基础的，它由N、P两种不同类型的半导体热电材料经过导电性好的导流片串联而成，当热端加热时，使器件的两端建立起温差，两种载流子都流向冷端，形成温差发电器。温差发电芯片具有众多独特的优点：安全可靠，使用寿命长，维护费用低，没有噪声，可以利用太阳能、放射性同位素辐射等热源，能适应任何特殊气候的地区使用。

发明内容

本发明针对上述不足，提供一种同时利用太阳能进行光伏和温差发电，并应用无人机充电的模块化装置。

为了实现上述目的，本发明采用同时利用太阳能进行光伏及温差发电装置的技术方案是：一种无人机的光伏温差发电装置，包括太阳能发电板，还包括光伏温差发电模组，光伏温差发电模组设置在无人机的外表面，所述光伏温差发电模组中的太阳能发电板背面直接或间接固定有温差发电芯片的热端。

所述温差发电芯片冷端直接或间接的固定有散热结构。

所述散热结构包括有相变导热板和散热鳍片，相变导热板的一侧与温差发电芯片的冷端固定，相变导热板另一侧热结合有众多散热鳍片，所述散热鳍片上的同一位置上设置有开窗。

所述温差发电芯片周围填充有绝缘隔温材料，所述绝缘隔温材料与太阳能发电板背面接触。

所述太阳能发电板上方固定有聚光透镜。

所述聚光透镜与太阳能发电板之间的密封空间内设置有呼吸器。

所述太阳能发电板表面设置有吸热保护层。

一种安装有上述无人机光伏温差发电装置的无人机。

本发明的有益效果：

采用轻量化的模块设计，尽量减少无人机飞行的自重负荷，同时利用光伏温差发电模组进行太阳能光伏和温差发电，不简单进行发电，充电后持续增加无人机的续航能力；光伏温差发电模组采用模块化结构，不仅使部件、组装等更利于工业化生产，而且还可以采用多个模组进行组合，扩大使用范围。

在温差发电芯片表面固定相变导热板，可以进一步扩大散热鳍片的安装面积，并简化热结合的安装工艺，如采用回流焊的方式，易于批量化生产。在散热鳍片同一位置设置有开窗，不仅可以增加空气对流的面积，而且还可以形成新的空气对流通道，提高对流效率。

内置呼吸器的结构，可以有效减少聚光透镜与太阳能发电板之间密闭空间由于热胀冷缩造成对密封性的破坏。

聚光透镜采用菲涅尔透镜，则可以有效的增加太阳能发电板以及温差发电芯片的单位面积温度，有利于提高太阳能发电板与温差发电芯片的发电效率。

附图说明

图1为本发明的一优选实施例的立体示意图。

图2为本发明的一优选实施例A-A方向的剖面示意图。

图3为本发明的一优选实施例中光伏温差发电模组的立体示意图。

图4为本发明的一优选实施例中光伏温差发电模组B-B方向的剖面示意图。

图5为本发明的一优选实施例中光伏温差发电模组的立体分解示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，在无人机1的上表面固定有光伏温差发电模组m，由于受到无人机1的上表面面积大小限制，在本实施例中只固定有一个光伏温差发电模组m，但并不局限于安装一个光伏温差发电模组m，无人机1的上表面也可以固定有多个光伏温差发电模组m，同时进行发电。