一种磁流体发电地板制造技术

本实用新型专利技术公开一种磁流体发电地板，其中，所述磁流体发电地板包括地板本体、设置在所述地板本体内部的连接模块以及通过所述连接模块电连接的至少两个发电模块，所述发电模块包括设置有凹槽的基座、设置在所述基座内部的第一电极层和第二电极层，以及设置在所述基座上方且抵持在地板本体内表面的永磁体，所述第一电极层与所述凹槽形成密封腔体，所述密封腔体内设置有磁流体，所述第二电极层间隔设置在所述第一电极层的上方。本实用新型专利技术提供的磁流体发电地板由于永磁体与磁流体之间采用非接触式的推动方式，极大程度地降低了人为操作误差引起的微观不稳定性，具有更稳定的电压输出。

A kind of floor for MHD power generation

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体发电地板
本技术涉及纳米发电机应用领域，尤其涉及一种磁流体发电地板。
技术介绍
纳米发电机（Nanogenerator，NG）是一种使用新型的能够自供能量的纳米技术制作而成的发电机，属于世界上最小的发电机。它是一种能够将微小物理变化引起的机械能或者热能转换成电能的技术装置。纳米发电机目前有三种主要的模式，分别为压电式纳米发电机（PENG），摩擦电式纳米发电机（TENG）和热释电式纳米发电机（PNG）三类。其中，压电式纳米发电机的转化和输出较低；摩擦式纳米发电机的电压虽然可以达到数百伏，但由于其内阻太大，导致电流较低；而热释电纳米发电机则主要用在温度随时间波动的地方，其具有较大的电压，但其输出电流很小，主要用于制作主动传感器来检测温度波动。现有技术中，利用地板发电时，地板与发电薄膜直接接触，人踩踏地板的推动力不稳定造成微观层面上的位移较大从而导致发电地板的电压波动较大，这导致发电地板的适用范围受到较大限制。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种磁流体发电地板，旨在解决现有发电地板的电压波动较大的问题。本技术的技术方案如下：一种磁流体发电地板，其中，包括地板本体、设置在所述地板本体内部的连接模块以及通过所述连接模块电连接的至少两个发电模块，所述发电模块包括设置有凹槽的基座、设置在所述基座内部的第一电极层和第二电极层，以及设置在所述基座上方且抵持在地板本体内表面的永磁体，所述第一电极层与所述凹槽形成密封腔体，所述密封腔体内设置有磁流体，所述第二电极层间隔设置在所述第一电极层的上方。所述的磁流体发电地板，其中，所述第一电极层包括沿所述凹槽开口方向从下至上依次层叠设置的第一PET薄膜以及第一ITO薄膜。所述的磁流体发电地板，其中，所述第二电极层包括沿所述凹槽开口方向从下至上依次层叠设置的PDMS薄膜、第二ITO薄膜和第二PET薄膜。所述的磁流体发电地板，其中，所述基座包括相互连接的底座和顶座，所述凹槽以及所述第一电极层均设置在所述底座中，所述第二电极层设置在所述顶座上，所述底座上还设置有导向孔，所述顶座上设置有与所述导向孔适配的导向柱，所述导向柱上套设有用于调节底座和顶座间隙大小的调节垫片。所述的磁流体发电地板，其中，所述顶座上还设置有用于固定所述永磁体的弹性支架。所述的磁流体发电地板，其中，所述弹性支架包括一端均匀环绕固定在所述顶座上的若干个支脚，以及与所述支脚另一端固定连接的用于放置永磁体的固定盘。所述的磁流体发电地板，其中，所述发电模块还包括与所述第一电极层连接的第一输出导线，与所述第二电极层连接的第二输出导线，所述第一输出导线和第二输出导线分别从所述底座和顶座的侧端延伸出来；所述连接模块上设置有与所述第一输出导线和第二输出导线连接的导线接入口。所述的磁流体发电地板，其中，所述第一输出导线贴合在所述第一PET薄膜中靠近第一TIO薄膜的一面，所述第二输出导线贴合在所述第二PET薄膜中靠近第二ITO薄膜的一面；或者所述第一输出导线直接与所述第一ITO薄膜电连接，所述第二输出导线直接与所述第二ITO薄膜电连接。所述的磁流体发电地板，其中，所述发电模块上还设置有定位柱，所述连接模块上设置有与所述定位柱适配的发电模块定位孔，所述连接模块上还设置有用于将多个连接模块连接在一起的连接孔以及连接柱销。所述的磁流体发电地板，其中，所述磁流体包括基载液和分散在所述基载液中的纳米四氧化三铁颗粒。有益效果：与现有的发电地板相比，本技术提供的磁流体发电地板由于永磁体与磁流体之间采用非接触式的推动方式，极大程度地降低了人为踩踏误差引起的微观不稳定性，具有更稳定的电压输出；且其结构简单，加工成本较低，对环境要求较低，可应用于灰尘、水下等极端环境，极大地提高了发电地板的稳定性、适用性、可靠性和经济性。附图说明图1为本技术一种磁流体发电地板较佳实施例的结构示意图。图2为本技术中发电模块的结构示意图。图3为本技术中发电模块的爆炸示意图。图4为本技术中基座的爆炸示意图。图5为本技术中第一电极层的第一结构示意图。图6为本技术中第一电极层的第二结构示意图。具体实施方式本技术提供一种磁流体发电地板，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1-图4，本实施例提供了一种磁流体发电地板，其中，如图所示，所述磁流体发电地板包括地板本体（未标出）、设置在所述地板本体内部的连接模块200以及通过所述连接模块200电连接的至少两个发电模块100，所述发电模块包括设置有凹槽13的基座40、设置在所述基座40内部的第一电极层10和第二电极层20，以及设置在所述基座40上方且抵持在地板本体内表面的永磁体30，所述第一电极层10与所述凹槽13形成密封腔体，所述密封腔体内设置有磁流体（未标出），所述第二电极层20间隔设置在所述第一电极层10的上方；所述地板本体在外力的作用下带动所述永磁体30运动，所述永磁体30用于控制所述磁流体在密封腔体内运动，所述磁流体带动所述第一电极层10和第二电极层20摩擦发电。在本实施例中，所述地板本体为具有一定弹性的高分子材料制备而成，在踩踏地板本体时，由于所述永磁体抵持在所述地板本体的内表面，所述地板本体在外力作用下可带动所述发电模块中的永磁体上下运动，当所述永磁体向下运动时则与磁流体的距离逐渐缩小；当永磁体向上运动时则与磁流体的距离逐渐增大。具体的，当所述永磁体30与所述密封腔体内的磁流体的距离较远时，磁流体没有被磁化，所述磁流体则不会对第一电极层产生作用力，此时由于第一电极层10和第二电极层20之间存在间隙，不会发生碰撞和摩擦，也就不会产生电能；当永磁体10与所述磁流体的距离较近时，磁流体被磁化，所述磁流体则会对第一电极层产生作用力，使第一电极层10逐渐发生形变，从而使得第一电极层10和第二电极层20之间的间隙逐渐变小，并发生碰撞和摩擦，从而使发电模块产生电能。在一些实施方式中，所述永磁体30与所述磁流体的磁化距离在1-20mm内时，可以确保永磁体的磁吸力有效，也就是说，在永磁体靠近磁流体到1-20mm范围内时，即可实现发电。在永磁体到达磁化距离后朝远离磁流体的方向移动时，则磁流体会退磁化，磁流体对第一电极层的作用力减弱并消失，所述第一电极层逐渐恢复形变，最终第一电极层和第二电极层之间的间隙恢复。通过永磁体的运动可控制磁流体的磁化和退磁化，从而使第一电极层和第二电极层之间不断发生碰撞和摩擦，而产生电能。在本实施例中，由于永磁体与所述第一电极层（或磁流体）没有接触，这种非接触式的推动方式，极大程度地降低了人为操作误差引起的微观不稳定性，进一步提高了发电地板的电压输出稳定性。在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流体发电地板，其特征在于，包括地板本体、设置在所述地板本体内部的连接模块以及通过所述连接模块电连接的至少两个发电模块，所述发电模块包括设置有凹槽的基座、设置在所述基座内部的第一电极层和第二电极层，以及设置在所述基座上方且抵持在地板本体内表面的永磁体，所述第一电极层与所述凹槽形成密封腔体，所述密封腔体内设置有磁流体，所述第二电极层间隔设置在所述第一电极层的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁流体发电地板，其特征在于，包括地板本体、设置在所述地板本体内部的连接模块以及通过所述连接模块电连接的至少两个发电模块，所述发电模块包括设置有凹槽的基座、设置在所述基座内部的第一电极层和第二电极层，以及设置在所述基座上方且抵持在地板本体内表面的永磁体，所述第一电极层与所述凹槽形成密封腔体，所述密封腔体内设置有磁流体，所述第二电极层间隔设置在所述第一电极层的上方。


2.根据权利要求1所述的磁流体发电地板，其特征在于，所述第一电极层包括沿所述凹槽开口方向从下至上依次层叠设置的第一PET薄膜以及第一ITO薄膜。


3.根据权利要求2所述的磁流体发电地板，其特征在于，所述第二电极层包括沿所述凹槽开口方向从下至上依次层叠设置的PDMS薄膜、第二ITO薄膜和第二PET薄膜。


4.根据权利要求3所述的磁流体发电地板，其特征在于，所述基座包括相互连接的底座和顶座，所述凹槽以及所述第一电极层均设置在所述底座中，所述第二电极层设置在所述顶座上，所述底座上还设置有导向孔，所述顶座上设置有与所述导向孔适配的导向柱，所述导向柱上套设有用于调节底座和顶座间隙大小的调节垫片。


5.根据权利要求4所述的磁流体发电地板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，余鹏，牛小东，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：广东;44