外部电荷激励摩擦发电机及其方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种外部电荷激励摩擦发电机(ECE‑TENG)，包括主TENG，其特征在于：所述发电机还包括上基板、下基板、激励TENG和电荷激励系统，所述激励TENG和主TENG的上、下电极分别安装在上、下基板上，所述电荷激励系统包括倍压整流电路和稳压电路，所述倍压整流电路的输出电压高于输入电压，所述倍压整流电路的输入端分别至连接激励TENG的电极，所述倍压整流电路的输出端分别连接至主TENG的两个电极，所述稳压电路连接在倍压电路输出端以稳定和控制激励电压。本发明专利技术的外部电荷激励摩擦发电机设计新颖合理，制作简单、成本低廉。

Friction Generator Excited by External Charge and Its Method and Application

The invention relates to an external charge-excited friction generator (ECE_TENG), including a main TENG, which is characterized by: the generator also includes an upper substrate, a lower substrate, an excitation TENG and a charge excitation system. The upper and lower electrodes of the excitation TENG and the main TENG are respectively mounted on the upper and lower substrates. The charge excitation system includes a voltage doubling rectifier circuit and a voltage stabilizing circuit, and the voltage doubling rectifier circuit. The output voltage of the circuit is higher than the input voltage. The input end of the voltage doubling rectifier circuit is respectively connected to the electrodes that excite TENG. The output end of the voltage doubling rectifier circuit is respectively connected to the two electrodes of the main TENG. The voltage stabilizing circuit is connected to the output end of the voltage doubling circuit to stabilize and control the excitation voltage. The external charge excitation friction generator of the invention has novel and reasonable design, simple fabrication and low cost.

【技术实现步骤摘要】
外部电荷激励摩擦发电机及其方法和应用
本专利技术涉及摩擦纳米发电领域，具体的是一种外部电荷激励摩擦发电机(ECE-TENG)。
技术介绍
基于摩擦电效应的摩擦纳米发电机(TENG)被广泛用来收集诸如振动、滑动、转动、风能、水能、甚至声音等环境机械能量以满足社会对能源的需求。TENG的实际应用和商业化进程很大程度上受制与其当前较低的输出功率，而摩擦纳米发电机的输出功率与其摩擦面电荷密度成二次正比关系，因此，对于传统的摩擦纳米发电机，大量的工作例如:材料选择，接触改善，材料表面修饰，离子注入和环境控制等，都在致力于改善TENG的摩擦面电荷密度以期望获得更大的输出功率，然而受制与环境与稳定性，都很难实现大面电荷密度的同时可以进行广泛的实际应用。因此，有必要专利技术一种新结构的摩擦纳米发电机来在大气环境中获得高的面电荷密度，从而实现更广泛和更有效的能量收集与应用。在中国专利技术专利申请CN201710214174中公开了一种摩擦纳米发电机的能量管理电路和能量管理方法，能量管理电路包括：脉冲电流控制开关、中间储能元件和目标储能元件，其中，脉冲电流控制开关，用于在所述摩擦纳米发电机的两个相对运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外部电荷激励摩擦发电机，包括主TENG，其特征在于：所述发电机还包括上基板、下基板、激励TENG和电荷激励系统，所述激励TENG和主TENG的上、下电极分别安装在上、下基板上，所述电荷激励系统包括倍压整流电路和稳压电路，所述倍压整流电路的输出电压高于输入电压，所述倍压整流电路的输入端分别连接至激励TENG的电极，所述倍压整流电路的输出端分别连接至主TENG的两个电极，所述稳压电路连接在倍压电路输出端之间以稳定和调控激励电压。

【技术特征摘要】
1.一种外部电荷激励摩擦发电机，包括主TENG，其特征在于：所述发电机还包括上基板、下基板、激励TENG和电荷激励系统，所述激励TENG和主TENG的上、下电极分别安装在上、下基板上，所述电荷激励系统包括倍压整流电路和稳压电路，所述倍压整流电路的输出电压高于输入电压，所述倍压整流电路的输入端分别连接至激励TENG的电极，所述倍压整流电路的输出端分别连接至主TENG的两个电极，所述稳压电路连接在倍压电路输出端之间以稳定和调控激励电压。2.根据权利要求1所述的外部电荷激励摩擦发电机，其特征在于：在倍压整流电路与主TENG间并联一个电荷存储电容。3.根据权利要求1所述的外部电荷激励摩擦发电机，其特征在于：所述稳压调控电路包括并联连接在所述倍压整流电路输出端和主TENG电极之间的稳压二极管系统；或三极管控制系统。4.根据权利要求1所述的外部电荷激励摩擦发电机，其特征在于：所述倍压整流电路包括多个倍压整流单元。5.根据权利要求1至4之一所述的外部电荷激励摩擦发电机，其特征在于：所述激励TENG包括一个下表面贴有PTFE摩擦电材料的金属上电极和一个下电极。6.根据权利要求1至4之一所述的外部电荷激励摩擦发电机，其特征在于：所述主TENG的上、下电极包括金属上电极，金属下电极，所述主TENG还覆盖于其中一个或两个电极上绝缘介电膜。7.根据权利要求1至4之一所述的外部电荷激励摩擦发电机，其特征在于：所述外部电荷激励摩擦发电机还包括复合液体软垫，所述复...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文林，胡陈果，王中林，郭恒宇，
申请(专利权)人：重庆大学，北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50