传感式摩擦纳米发电机、轮胎的传感装置及力监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及纳米新能源技术领域，尤其涉及一种传感式摩擦纳米发电机、轮胎的传感装置及力监测系统。本发明专利技术的传感式摩擦纳米发电机包括第一柔性封装腔、分别固定设置在第一柔性封装腔两相对内壁上的两导电层，以及分别固定设置在两导电层上的两摩擦层，两导电层电性连接，两摩擦层在预紧力作用下接触。以上结构简单、耐潮、稳定性和柔性优良，并且能够对其自身的形变特征进行感应。本发明专利技术的轮胎的传感装置，将本发明专利技术的传感式摩擦纳米发电机用于感应轮胎的形变。本发明专利技术的轮胎的力监测系统能够对轮胎的受力情况进行监测。

【技术实现步骤摘要】
传感式摩擦纳米发电机、轮胎的传感装置及力监测系统
本专利技术属于纳米新能源
，特别地，涉及一种传感式摩擦纳米发电机、轮胎的传感装置及力监测系统。
技术介绍
摩擦纳米发电机的发电原理是，当两种不同材料在机械力的作用下相接触时，它们的表面由于接触起电作用会产生正负静电荷；而当这两种材料分离时，接触起电产生的正负电荷随之发生分离，进而在两种材料的电极间产生感应电势差并感生出电子；如果两种材料的电极之间接入负载或者处于短路状态，以上感应电势差就会驱动感生的电子通过外电路在两个电极之间流动进而形成交流电。现有的摩擦纳米发电机，一般只能作为发电装置用，将收集到的机械能转化形成电能，功能单一；并且现有的摩擦纳米发电机，为保证其能够源源不断地发电，常处于机械力的持续作用下，本身结构的稳定性和可靠性差，并且会严重影响其安装位置在受力时的力学性能；同时，摩擦纳米发电机中的摩擦材料或者电极，长期呈裸露受潮状态，对摩擦纳米发电机的电输出性能和能量转化效率均有不利影响。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种传感式摩擦纳米发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感式摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：第一柔性封装腔以及设置在所述第一柔性封装腔腔体内部的第一导电层、第二导电层、第一摩擦层以及与所述第一摩擦层材质不同的第二摩擦层；/n所述第一导电层和所述第二导电层分别固定设置在所述第一柔性封装腔的一组相对内壁上，所述第一导电层面向所述第二导电层的一面固定设置有所述第一摩擦层，所述第二导电层面向所述第一导电层的一面固定设置有所述第二摩擦层；所述第一导电层与所述第二导电层电性连接，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层在预紧力作用下相互接触；/n所述第一摩擦层、所述第二摩擦层所在的所述第一柔性封装腔的两相对侧壁受相反方向拉力相互远离时，所述第一摩擦层与所述第...

【技术特征摘要】
1.一种传感式摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：第一柔性封装腔以及设置在所述第一柔性封装腔腔体内部的第一导电层、第二导电层、第一摩擦层以及与所述第一摩擦层材质不同的第二摩擦层；
所述第一导电层和所述第二导电层分别固定设置在所述第一柔性封装腔的一组相对内壁上，所述第一导电层面向所述第二导电层的一面固定设置有所述第一摩擦层，所述第二导电层面向所述第一导电层的一面固定设置有所述第二摩擦层；所述第一导电层与所述第二导电层电性连接，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层在预紧力作用下相互接触；
所述第一摩擦层、所述第二摩擦层所在的所述第一柔性封装腔的两相对侧壁受相反方向拉力相互远离时，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层之间随之产生间隙；所述第一柔性封装腔的两相对侧壁所受拉力减小时，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层产生间隙的部位在所述预紧力的作用下逐渐靠近至恢复接触；此时所述传感式摩擦纳米发电机产生交流电，且所述交流电的电信号特征与所述传感式摩擦纳米发电机的受力形变特征存在特定关联。


2.根据权利要求1所述的传感式摩擦纳米发电机，其特征在于：
所述第一导电层包括第一基底层和第一电极层，所述第一基底层固定安装在所述第一柔性封装腔的内壁上，所述第一电极层固定安装在所述第一基底层靠近所述第一摩擦层的面上；
和/或，所述第二导电层包括第二基底层和第二电极层，所述第二基底层固定安装在所述第一柔性封装腔的内壁上，所述第二电极层固定安装在所述第二基底层靠近所述第二摩擦层的面上。


3.根据权利要求2所述的传感式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述第一基底层和/或所述第二基底层与所述第一柔性封装腔为材质相同的一体绝缘结构。


4.根据权利要求2所述的传感式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述第一摩擦层与所述第一电极层为相同材质的一体导电结构或者所述第二摩擦层与所述第二电极层为相同材质的一体导电结构。


5.根据权利要求1所述的传感式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述第一导电层和/或所述第二导电层包括柔性基底以及与所述柔性基底混合形成柔性导电膜层的的导电介质。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述第一摩擦层面向所述第二摩擦层的一面呈波浪弧面，或者所述第二摩擦层面向所述第一摩擦层的一面呈波浪弧面，或者所述第一摩擦层和所述第二摩擦层的相对面呈相互对称的波浪弧面。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的传感式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述第一摩擦层面向所述第二摩擦层的一面和/或所述第二摩擦层面向所述第一摩擦层的一面上设置有微纳结构。


8.一种轮胎的传感装置，其特征在于，包括：设置在轮胎内部的能量模块、传感模块和信号输出模块，所述信号输出模块分别与所述能量模块和所述传感模块电性连接；
所述传感模块包括至少一个权利要求1至7中任一项所述的传感式摩擦纳米发电机，所述传感式摩擦纳米发电机固定安装在所述轮胎的胎面内表面上，在所述轮胎的受力变形瞬间，所述传感式摩擦纳米发电机随之发生形变并产生交流电；
所述信号输出模块能够在所述能量模块的供能下将从所述传感模块处获得的电信号进行输出。


9.根据权利要求8所述的轮胎的传感装置，其特征在于：所述传感式摩擦纳米发电机根据其安装位置的不同分为轴向变形测量TENG和/或周向变形测量TENG和/或扭转变形测量TENG；
所述轴向变形测量TENG固定安装在所述胎面内表面的周向中心线上且其两摩擦层分别位于所述周向中心线的两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐婷，张不扬，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44