本实用新型专利技术提供了一种便携式静电感应发电装置，包括两个定子和一个转子，通过定子和转子之间的静电感应效应，将机械能转化为电能，形成电流输出，以给小型用电器供电。通过巧妙的结构设计，整个发电装置自成一体，很容易携带；感应发电的模式无需磁体和线圈，也无需转子和定子的表面接触，既降低重量和成本，又减少了发电阻力，不仅大大提高了发电机的使用寿命和适用范围，而且使得机械能向电能转化的效率很高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种便携式静电感应发电装置，包括两个定子和一个转子，通过定子和转子之间的静电感应效应，将机械能转化为电能，形成电流输出，以给小型用电器供电。通过巧妙的结构设计，整个发电装置自成一体，很容易携带；感应发电的模式无需磁体和线圈，也无需转子和定子的表面接触，既降低重量和成本，又减少了发电阻力，不仅大大提高了发电机的使用寿命和适用范围，而且使得机械能向电能转化的效率很高。【专利说明】一种便携式静电感应发电装置
本技术涉及一种能够将机械能转化为电能的发电装置，特别是一种便携式静电感应发电装置。
技术介绍
目前，移动通信类用电器如手机等已成为目前人们日常生活中必不可少的电子产品之一。移动设备的供电问题，通常是通过可充电的蓄电池来解决。然而，目前一般的充电电池必须要通过与生活用电连接才能充电，在特殊情况下如野外作业、户外旅行、矿井工作等情况，无外界供电条件，如何为这些设备供电就成为一个主要问题，特别是在紧急时刻，设备的断电有可能会造成生命和财产的巨大损失。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述缺陷，本技术将提供一种便携式发电装置，通过将静电感应发电机与回力机械齿轮箱组合，实现机械能到电能的快速转换，可以广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等各种移动电子设备的即时充电。 为实现上述目的，本技术提出一种静电感应发电装置，包括两个定子、一个转子、回力齿轮单元和手动开关；其中两个所述定子与所述转子同轴并且间隔安装在所述转子的两侧，并且所述定子和转子之间的间距可调，所述手动开关用于向所述回力齿轮单元施加外力，从而驱动所述定子和转子的相对旋转；所述定子和转子互相面对的表面均形成阵列化的图案，所述定子上的每个阵列单元均包含一个第一电极单元，所述转子上的每个阵列单元均包含一个第二电极单元，并且在所述转子面向所述定子的表面上，或者是在所述定子面向所述转子的表面上，设置有与相应电极单元紧密贴合的摩擦单元；所有所述第一电极单元电性连接至电信号输出端的一端、所有所述第二电极单元电性连接至电信号输出端的另一端； 优选地，所述转子安装在中心轴上，所述中心轴穿过两个所述定子的中心通孔，使得所述中心轴与所述定子之间能发生相对旋转； 优选地，所述中心轴与所述定子的中心通孔之间没有连接件； 优选地，所述中心轴与所述定子的中心通孔之间形成间隔空隙； 优选地，两个所述定子通过轴承安装在同一个中心轴上，以实现与转子的相对旋转； 优选地，两个所述定子分别通过第一轴承和第二轴承安装在所述中心轴上； 优选地，所述第一轴承和第二轴承的外表面为导电材料，使得所有所述第一电极单元通过所述第一轴承和第二轴承的外表面形成电性连接； 优选地，所述中心轴的表面为导电材料，所述转子直接固定在所述中心轴上，所有所述第二电极单元通过所述中心轴的表面实现电性连接，所述第一电极单元与所述中心轴绝缘隔离； 优选地，所述中心轴表面为绝缘材料，所述转子通过导电套层固定在所述中心轴表面，所有所述第二电极单元通过所述导电套层实现电性连接，所述第一电极单元与所述导电套层绝缘隔离； 优选地，所述中心轴上还固定有第一电刷和第二电刷，其中所有所述第一电极单元电性连接后通过所述第一电刷与电信号输出端的一端连接，所有所述第二电极单元电性连接后通过所述第二电刷与电信号输出端的另一端连接； 优选地，在电信号输出过程中，所述定子和所述转子相对表面之间的间隔距离小于 0.5mm ； 优选地，所述定子和转子表面的阵列单元形状及尺寸均相同； 优选地，所述阵列单元以所述中心轴为圆心向外辐射排列； 优选地，所述阵列单元为独立的扇形或顶点被同心圆切割后形成的部分扇形单元; 优选地，所述第一电极单元与第二电极单元的材料相同； 优选地,所述摩擦单元由绝缘材料制备； 优选地，所述摩擦单元的材料选自聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、氟化乙烯丙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙中的一种或多种； 优选地，所述摩擦单元的厚度为10nm-1mm ; 优选地，通过在所述摩擦单元的表面直接制备导电层来形成所需的电极单元； 优选地，所述转子或定子由导电材料制成； 优选地，所述定子中还包括第一刚性绝缘基板，和/或，所述转子中还包括第二刚性绝缘基板； 优选地，所述转子为在第二刚性绝缘基板的上下表面均沉积有阵列化第二电极单元的部件，和/或，所述定子为在第一刚性绝缘基板的表面沉积有阵列化第一电极单元的部件； 优选地，所述回力齿轮单元和手动开关均与所述中心轴相连，使所述回力齿轮单元能够带动所述中心轴旋转； 优选地，所述手动开关用于给所述回力齿轮单元施加外力，并且在外力撤销后所述回力齿轮单元能够驱动所述中心轴发生旋转； 优选地，还包括整流电路，以形成直流输出。 本技术提供的便携式静电感应发电装置最突出的优点是，能够通过手动做功的方式高效能发电，仅需轻轻拨动或旋转手动开关，发电机即可持续发电数分钟。同时本发电装置还具有结构简单、体积小巧、成本低廉、便携性能相当好等优势，便于产业推广和实际应用。 本技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【专利附图】【附图说明】 通过附图所示，本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于显示出本技术的主旨。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本技术。 图1是本技术发电装置的一种典型结构示意图； 图2是图1所示发电装置中定子和转子的典型结构示意图； 图3是本技术发电装置中定子的另一种典型结构示意图； 图4是本技术发电装置中转子的另一种典型结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。 本技术中涉及的材料摩擦电性质是指一种材料在与其他材料发生摩擦或接触的过程中显示出来的得失电子能力，即两种不同的材料相接触或摩擦时一个带正电，一个带负电，说明这两种材料的得电子能力不同，亦即二者的摩擦电性质不同。例如，聚合物尼龙与铝箔接触的时候，其表面带正电，即失电子能力较强，聚合物聚四氟乙烯与铝箔接触的时候，其表面带负电，即得电子能力较强。 本技术所述的“顶点被同心圆切割后形成的部分扇形”是指由两段同心圆弧和两段直径组成的类扇形。 图1为本技术静电感应发电装置的一种典型结构，包括两个定子10、一个转子20、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静电感应发电装置，包括两个定子、一个转子、回力齿轮单元和手动开关；其中两个所述定子与所述转子同轴并且间隔安装在所述转子的两侧，所述定子和转子之间的间距可调，所述手动开关用于向所述回力齿轮单元施加外力，从而驱动所述定子和转子的相对旋转；所述定子和转子互相面对的表面均形成阵列化的图案，所述定子上的每个阵列单元均包含一个第一电极单元，所述转子上的每个阵列单元均包含一个第二电极单元，并且在所述转子面向所述定子的表面上，或者是在所述定子面向所述转子的表面上，设置有与相应电极单元紧密贴合的摩擦单元；所有所述第一电极单元电性连接至电信号输出端的一端、所有所述第二电极单元电性连接至电信号输出端的另一端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩昌报，王中林，张弛，李晓慧，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：新型
国别省市：北京;11
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