机械压缩调控式摩擦纳米发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种机械压缩调控式摩擦纳米发电机，包括能量传递装置、能量储存装置及发电装置；能量传递装置包括能量接收部及传动部，能量接收部在外部激励下可沿第一方向直线运动，传动部可随能量接收部直线运动；能量储存装置包括锁止部及沿第一方向布置的压力弹性件，压力弹性件能够在传动部驱动下被压缩，锁止部能够限制压力弹性件回弹而储存能量或解除限制而释放能量；发电装置包括能够在压力弹性件驱动下进行相对转动而摩擦发电的第一电极组和第二电极组。本发明专利技术的机械压缩调控式摩擦纳米发电机，能量储存装置将自然环境中的运动能量先储存再释放，使得能量经过存储整理后再输出以获得稳定的电学输出，减少了摩擦纳米发电机的整体能耗。

【技术实现步骤摘要】
机械压缩调控式摩擦纳米发电机
本专利技术涉及能量收集
，尤其涉及一种机械压缩调控式摩擦纳米发电机。
技术介绍
持续消耗化石燃料正在进一步加剧全球能源危机，开发替代能源是解决这一问题的重要途径。从自然环境中收集随机运动能量是缓解当前能源危机的有效途径。摩擦纳米发电机基于摩擦起电和静电感应原理，可将环境中的机械能转化为电能。摩擦纳米发电机具有高功率密度，高效率，低重量和低制造成本的优势，因此在能量收集领域受到了广泛的关注。现阶段，摩擦纳米发电机在收集环境能量过程中为尽可能地获得较稳定的电学输出，多采用稳压电路对摩擦纳米发电机获取的随机、无规则的能量进行存储整理后输出，但由于电子元器件的引入大大增加了整个能量收集装置的能耗。如何获取自然界中广泛的、随机、无规则的能量，并转换为稳定的电学输出成为研究的热点问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种机械压缩调控式摩擦纳米发电机，以解决现有的摩擦纳米发电机引入电子元器件来整理电能以获得稳定的电学输出的方式存在的整体能耗大的问题。本专利技术实施例提出了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械压缩调控式摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：/n能量传递装置，所述能量传递装置包括能量接收部及传动部，所述能量接收部被布置为在外部激励作用下能够沿第一方向进行直线运动，所述传动部被布置为能够随所述能量接收部沿第一方向进行直线运动；/n能量储存装置，所述能量储存装置包括锁止部及沿第一方向布置的压力弹性件，所述压力弹性件的第一端固定，所述压力弹性件的第二端在所述传动部的驱动下能够沿第一方向运动，所述压力弹性件以在所述传动部的驱动下沿第一方向被压缩，所述锁止部被配置为：具有第一状态和第二状态，在所述传动部的驱动下所述锁止部由第一状态变化为第二状态，当所述锁止部处于第一状态时，所述锁止部限...

【技术特征摘要】
1.一种机械压缩调控式摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：
能量传递装置，所述能量传递装置包括能量接收部及传动部，所述能量接收部被布置为在外部激励作用下能够沿第一方向进行直线运动，所述传动部被布置为能够随所述能量接收部沿第一方向进行直线运动；
能量储存装置，所述能量储存装置包括锁止部及沿第一方向布置的压力弹性件，所述压力弹性件的第一端固定，所述压力弹性件的第二端在所述传动部的驱动下能够沿第一方向运动，所述压力弹性件以在所述传动部的驱动下沿第一方向被压缩，所述锁止部被配置为：具有第一状态和第二状态，在所述传动部的驱动下所述锁止部由第一状态变化为第二状态，当所述锁止部处于第一状态时，所述锁止部限制所述压力弹性件的第二端复位以限制所述压力弹性件回弹，使得所述压力弹性件被压缩而储存能量，当所述锁止部处于第二状态时，所述锁止部对所述压力弹性件第二端的限制解除，所述压力弹性件回弹而释放能量；以及
发电装置，所述发电装置包括与所述压力弹性件接合的第一电极组及与所述第一电极组相向设置的第二电极组，当所述压力弹性件回弹而释放能量时，所述压力弹性件驱动所述第一电极组相对于所述第二电极组转动，所述第一电极组与所述第二电极组摩擦发电。


2.根据权利要求1所述的机械压缩调控式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述能量接收部包括用于接收外部激励的接收组件，限制所述接收组件在外部激励作用下进行直线运动的限位组件，以及驱动所述接收组件在外部激励消失后进行复位的复位组件。


3.根据权利要求1所述的机械压缩调控式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述传动部包括传动棘齿及传动啮合齿，所述传动棘齿转动装配于所述能量接收部，所述传动啮合齿与所述压力弹性件接合，且所述传动棘齿被配置为：当所述能量接收部在外部激励作用下沿第一方向进行直线运动时，所述传动棘齿与所述传动啮合齿啮合而驱动所述压力弹性件的第二端沿第一方向运动，所述压力弹性件以沿第一方向被压缩，当所述能量接收部在外部激励消失后而复位时，所述传动棘齿转动而掠过所述传动啮合齿，所述压力弹性件的第二端不随所述能量接收部的运动而沿第一方向反向运动。


4.根据权利要求1至3任一项所述的机械压缩调控式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述能量接收部包括限位壳体及依次设置于所述限位壳体内的主动推杆和复位弹簧，所述限位壳体用于限制所述主动推杆在外部激励作用下沿第一方向进行直线运动，所述复位弹簧用于驱动所述主动推杆在外部激励消失后复位。


5.根据权利要求4所述的机械压缩调控式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述限位壳体内还设置有从动推杆，所述从动推杆与所述压力弹性件的第二端抵接，所述限位壳体限制所述从动推杆沿第一方向进行直线运动；
所述传动部包括传动棘齿及传动啮合齿，所述传动棘齿转动装配于所述主动推杆，所述传动啮合齿固定接合于所述从动推杆，所述传动棘齿面向所述传动啮合齿设置，所述传动棘齿的转动半径大于所述主动推杆和所述从动推杆的间距，且所述传动棘齿被配置为：当所述主动推杆在外部激励作用下沿第一方向进行直线运动时，所述传动棘齿与所述传动啮合齿啮合而驱动所述从动推杆沿第一方向进行直线运动，以驱动所述压力弹性件的第二端沿第一方向运动，当所述主动推杆在外部激励消失后而复位时，所述传动棘齿转动而掠过所述传动啮合齿，所述从动推杆不随所述主动推杆的运动而反向运动，所述压力弹性件的第二端不随所述主动推杆的运动而反向运动。


6.根据权利要求5所述的机械压缩调控式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述锁止部包括锁止啮合齿、锁止弹性棘齿及转动触发组件，所述锁止啮合齿设置于所述从动推杆，所述锁止弹性棘齿设置于所述限位壳体内，所述锁止弹性棘齿的数量为多个，多个所述锁止弹性棘齿沿第一方向排列，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程廷海，杨伟雄，殷梦飞，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11