摩擦电发生器制造技术

技术编号:16589301 阅读:90 留言:0更新日期:2017-11-18 17:27
本发明专利技术公开了一种摩擦电发生器,该摩擦电发生器包括构造为通过滑动运动而彼此接触的第一充电部和第二充电部。此外,该摩擦电发生器包括构造为将电荷储存器间歇地连接到第二充电部的接地单元。接地单元被构造为改变第二充电部的电位从而放大在该摩擦电发生器的电极之间流动的电流。

Friction generator

The present invention discloses a friction generator, which comprises a first charging part and a second charging part which are contacted with each other by sliding motion. In addition, the friction generator includes a grounding unit configured to intermittently connect the charge storage to the second charging part. The grounding unit is configured to change the potential of the second charging part so as to amplify the current flowing between the electrodes of the friction generator.

【技术实现步骤摘要】
摩擦电发生器
本公开涉及摩擦电发生器(triboelectricgenerator),更具体地,涉及具有接地结构的摩擦电发生器。
技术介绍
近来,对能量收集技术的关注与日俱增。能够将环境能量(诸如风、振动或人体运动的机械能)转换成电能并提取电能的能量收集装置可以被认为是新的环保能量产生装置。摩擦电发生器是构造为利用当两个充电部在一起摩擦时发生的电荷转移现象而产生电能的能量收集装置。摩擦电发生器具有高的能量转换效率,因此如果使用摩擦电发生器,则高输出可以甚至通过少量的力获得。此外,与使用热或阳光的能量收集装置相比,摩擦电发生器没有时间或空间限制,并且与使用构造为通过使压电材料变形而产生电能的压电能量收集装置不同,可以使用摩擦电发生器连续地产生电能。
技术实现思路
示例性实施方式提供包括接地结构的摩擦电发生器。额外的方面将在以下描述中被部分地陈述,并且部分将从描述中明显或者可以通过所提出的实施方式的实践习得。根据一实施方式的一方面,一种摩擦电发生器包括:彼此间隔开的第一电极和第二电极;第一充电部,其设置在第一电极上;第二充电部,其被构造为在第一充电部的表面上滑动使得第一充电部和第二充电部通过彼此接触而带上相反极性的电;以及接地单元,其被构造为根据第二充电部的移动而将第二充电部间歇地连接到电荷储存器。第二充电部可以被构造为在第二电极的表面上以及在第一充电部的表面上滑动。第一电极和第二电极可以在第二充电部滑动的方向上彼此间隔开。第一充电部可以设置在第一电极的面对第二充电部的上表面上。接地单元可以设置在第一电极与第二电极之间,第二充电部可以被构造为在接地单元的上表面上滑动。第一充电部与接地单元之间的距离以及第二电极与接地单元之间的距离可以小于第二充电部的宽度。第一电极、接地单元和第二电极可以设置在第一基板上。第一基板具有圆筒形状或圆柱形状。该摩擦电发生器还可以包括具有围绕第一基板的圆筒形状的第二基板,其中第二充电部可以设置在第二基板的内表面上。第一基板可以具有圆板形状,第一电极、接地单元和第二电极可以在径向方向上布置在第一基板上。该摩擦电发生器还可以包括具有面对第一基板的圆板形状的第二基板,其中第二充电部可以设置在第二基板上。第二充电部可以被构造为在相对于第一充电部旋转的同时在第一充电部上滑动,第一电极和第二电极可以在与第二充电部滑动的方向垂直的方向上彼此间隔开。第一充电部可以设置在第一电极的面对第二充电部的下表面上。接地单元可以电连接到电荷储存器,接地单元可以包括构造为当第二充电部旋转时间歇地接触第二充电部的导电柱。接地单元可以包括在第二充电部旋转的方向上交替布置的导电构件和绝缘构件,导电构件可以电连接到电荷储存器并被构造为间歇地接触第二充电部。第一充电部和第二充电部以及第二电极可以具有扇形。该摩擦电发生器还可以包括:设置在第一电极之下的第一磁性部,以及设置在第二电极之上的第二磁性部。第二电极可以被构造为通过第一磁性部与第二磁性部之间的磁力而相对于第二充电部移动,第一磁性部和第二磁性部的相互面对的表面可以具有相同的极性。第一磁性部可以与第一电极和第一充电部互锁。第二充电部的下表面可以在第二充电部相对于第一充电部旋转的同时接触第一充电部的上表面。第一电极、第一充电部、接地单元和第一磁性部可以被构造为彼此互锁并相对于第二充电部旋转。第二电极和第二充电部可以取决于第一磁性部与第二磁性部之间的距离而彼此接触或彼此分离。当第一充电部和第二充电部彼此接触时,与第二磁性部互锁的第二电极可以接触第二充电部的上表面。通过所述第二充电部在所述第一充电部的所述表面上的滑动,第一充电部可以带负电荷,第二充电部可以带正电荷。通过所述第二充电部在所述第一充电部的所述表面上的滑动,第一充电部可以带正电荷,第二充电部可以带负电荷。电荷储存器可以包括地或导电构件。附图说明这些和/或另外的方面将从以下结合附图对实施方式的描述中变得明显且更易理解,附图中:图1是示出根据一实施方式的摩擦电发生器的透视图;图2是示出图1中显示的摩擦电发生器的剖视图;图3是示出图2中显示的摩擦电发生器的变形的视图;图4是示出图2中显示的摩擦电发生器的变形的视图;图5是示出第二充电部相对于第一充电部的滑动运动的视图;图6是示出其中第二充电部由于滑动运动而与接地单元相遇的状态的视图;图7是示出其中第二充电部通过滑动运动而相对于基板进一步移动的状态的视图;图8是示出其中第二充电部由于滑动运动而与第二电极相遇的状态的视图;图9是示出其中第二充电部通过滑动运动而相对于基板进一步移动的状态的视图;图10是示出其中第二充电部由于滑动运动而与第二电极分离的状态的视图;图11是示出其中第二充电部接近第一充电部的状态的视图;图12是示出其中第二充电部通过滑动运动而接触第一充电部的状态的视图;图13是示出其中第二充电部由于滑动运动而与接地单元相遇的状态的视图;图14是示出其中第二充电部的电位由于图13中显示的电子的流动而变化的状态的视图;图15是示出其中第二充电部通过滑动运动而相对于基板进一步移动的状态的视图;图16是示出其中第二充电部由于滑动运动而接触第二电极的状态的视图;图17是示出其中第二充电部由于图16中显示的状态中的滑动运动而与第二电极分离的状态的视图;图18是示出根据一实施方式的具有不同形状的摩擦电发生器的透视图;图19是示出根据一实施方式的具有不同形状的摩擦电发生器的透视图;图20是示出根据一实施方式的具有不同形状的摩擦电发生器的透视图;图21是示出根据一实施方式的具有不同形状的摩擦电发生器的透视图;图22是示出根据一实施方式的具有不同形状的摩擦电发生器的俯视图;图23是示出根据一实施方式的具有不同形状的摩擦电发生器的透视图;图24是示出根据一实施方式的摩擦电发生器的示意剖视图;图25是示出其中第一充电部和第二充电部彼此接触的状态的视图;图26是示出其中第二充电部接触接地单元的状态的视图;图27是示出其中第二充电部接触第二电极的状态的视图;图28和29是示出第二充电部与第二电极和第一充电部分离的视图;图30是示出对图23中显示的摩擦电发生器的变形的视图;图31是示出根据另一实施方式的摩擦电发生器的剖视图;图32是示出图31中显示的摩擦电发生器的变形的视图;图33是示出其中图31中显示的第一充电部和第二充电部彼此接触的状态的视图;图34是示出其中第二充电部通过滑动运动而相对于第一充电部移动的状态的视图;图35是示出其中第二充电部通过滑动运动而接触接地单元的状态的视图;图36是示出其中第二充电部在参照图31至34描述的周期完成之后再次接近第一充电部的状态的视图;图37是示出其中第二充电部由于滑动运动而接触第一充电部的状态的视图;图38是示出其中第二充电部通过滑动运动而相对于第一充电部移动的状态的视图;图39是示出其中第二充电部通过滑动运动而接触接地单元的状态的视图;图40是图1至17中显示的摩擦电发生器的电流-时间曲线图,该曲线图示出第一电极与第二电极之间的电流流动以及接地单元中的电流流动;图41是曲线图,其用于比较图1至17中显示的摩擦电发生器的第一电极和第二电机之间测得的输出电流与从该摩擦电发生器去除接地单元之后该摩擦电发生器的第一电极和第二电极之间测得的输出电流;本文档来自技高网...
摩擦电发生器

【技术保护点】
一种摩擦电发生器,包括:彼此间隔开的第一电极和第二电极;第一充电部,其设置在所述第一电极上;第二充电部,其被构造为在所述第一充电部的表面上滑动使得所述第一充电部和所述第二充电部通过彼此接触而带上相反极性的电;以及接地单元,其被构造为根据所述第二充电部的移动而将所述第二充电部间歇地连接到电荷储存器。

【技术特征摘要】
2016.05.10 KR 10-2016-0057217;2016.05.10 KR 10-2011.一种摩擦电发生器,包括:彼此间隔开的第一电极和第二电极;第一充电部,其设置在所述第一电极上;第二充电部,其被构造为在所述第一充电部的表面上滑动使得所述第一充电部和所述第二充电部通过彼此接触而带上相反极性的电;以及接地单元,其被构造为根据所述第二充电部的移动而将所述第二充电部间歇地连接到电荷储存器。2.如权利要求1所述的摩擦电发生器,其中所述第二充电部被构造为在所述第二电极的表面上以及在所述第一充电部的所述表面上滑动。3.如权利要求1所述的摩擦电发生器,其中所述第一电极和所述第二电极在所述第二充电部滑动的方向上彼此间隔开。4.如权利要求3所述的摩擦电发生器,其中所述第一充电部设置在所述第一电极的面对所述第二充电部的上表面上。5.如权利要求1所述的摩擦电发生器,其中所述接地单元设置在所述第一电极与所述第二电极之间,以及所述第二充电部被构造为在所述接地单元的上表面上滑动。6.如权利要求5所述的摩擦电发生器,其中在所述第二充电部的滑动方向上,所述第一充电部与所述接地单元之间的距离以及所述第二电极与所述接地单元之间的距离小于所述第二充电部的宽度。7.如权利要求6所述的摩擦电发生器,其中所述第一电极、所述接地单元和所述第二电极设置在第一基板上。8.如权利要求7所述的摩擦电发生器,其中所述第一基板具有圆筒形状或圆柱形状。9.如权利要求8所述的摩擦电发生器,还包括具有围绕所述第一基板的圆筒形状的第二基板,其中所述第二充电部设置在所述第二基板的内表面上。10.如权利要求7所述的摩擦电发生器,其中所述第一基板具有圆板形状,所述第一电极、所述接地单元和所述第二电极在径向方向上布置在所述第一基板上。11.如权利要求10所述的摩擦电发生器,还包括具有面对所述第一基板的圆板形状的第二基板,其中所述第二充电部设置在所述第二基板上。12.如权利要求1所述的摩擦电发生器,其中所述第二充电部被构造为在相对于所述第一充电部旋转的同时在所述第一充电部上滑动,以及所述第一电极和所述第二电极在与所述第二充电部滑动的方向垂直的方向上彼此间隔开。...

【专利技术属性】
技术研发人员:卞卿溵金在瑛薛珉洙申铉振白正民梁宇正芮秉旭李在元李镇杓金京男
申请(专利权)人:三星电子株式会社蔚山科学技术院
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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