一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络，包括：亚克力防水舱，杠杆机构，浮球，不锈钢底舱，堆叠结构的摩擦纳米发电机，半球状弹片，电路舱，亚克力板，摩擦层和电极层，弹性防水封堵，弹簧。本实用新型专利技术的有益效果是：该发电机网络能够在海洋波浪无规则低频运动下，持续的讲波浪能转化为电能，结构简单，易于制作，具有轻量化、低成本、高效能的优点，而且使用不受季节、昼夜和天气影响，理论上也不会造成环境污染，还可以通过串联多个发电机阵列来构成发电机网络，在未来实现大规模应用显示出巨大潜力。现大规模应用显示出巨大潜力。现大规模应用显示出巨大潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络


[0001]本技术涉及能源
，尤其涉及一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络。

技术介绍

[0002]随着不可再生化石燃料消耗的增加，能源危机已成为当前世界最严峻的挑战之一，寻找可替代再生能源至关重要。海洋能被誉为风能、太阳能等绿色能源之后的“蓝色能源”，与传统“绿色能源”相比，蓝色海洋能源覆盖了地球表面的70％以上，蕴含着巨大的能量，对于季节、昼夜和天气的依赖性小，理论上也不会造成环境污染，是理想的可持续清洁能源。目前，海洋能的采集主要基于电磁感应原理，但是由于作为发电关键器件的磁铁和线圈过于笨重，成本和维护费用高，而且，电磁发电机并不适用于收集海洋波浪的低频不规则运动，这些原因造成了电磁发电机并未能大规模应用于收集海洋波浪能。因此，有必要开发一种轻量化、低成本、高效能的收集海洋波浪能的新技术。

技术实现思路

[0003]为了解决传统的电磁发电机的磁铁和线圈过于笨重，成本和维护费用高，不适用于收集海洋波浪的低频不规则运动的技术问题，本技术提供了一种基于杠杆原理、摩擦起电效应和静电感应耦合的新型智能浮标发电机网络，该发电机网络结构简单，易于制作，具有轻量化、低成本、高效能的优点。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供了一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络，所述智能浮标发电机网络包括：亚克力防水舱、杠杆机构、浮球、不锈钢底舱、堆叠结构的摩擦纳米发电机、半球状弹片、电路舱和弹性防水封堵；
[0005]所述亚克力防水舱为圆柱体结构，侧面开4个圆周分部的孔，所述杠杆机构嵌入孔中，用所述弹性防水封堵密封，四个所述浮球处于所述杠杆机构末端、呈圆周对称分布在所述亚克力放水舱周围，所述杠杆机构另一端安装所述半球状弹片，所述半球状弹片处于上下两个所述堆叠结构的摩擦纳米发电机中间；两个所述堆叠结构的摩擦纳米发电机分别与所述亚克力防水舱顶部和底部通过粘合剂相连；所述堆叠结构的摩擦纳米发电机包括：亚克力板、摩擦层和电极层，所述不锈钢底舱为圆柱体结构，位于所述亚克力防水舱的正下方，所述电路舱位于所述不锈钢底舱内部。
[0006]优选地，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机由开普顿膜和尼龙膜作为摩擦层，单侧表面镀铜膜作为电极层，以所述亚克力作为基板，基板的上下两侧通过粘合剂与电极层相连，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机从上向下依次为亚克力板
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铜膜
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尼龙膜、开普顿膜
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铜膜
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亚克力板
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铜膜
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尼龙膜、开普顿膜
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铜膜
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亚克力板。
[0007]优选地，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机的三层所述亚克力板通过弹簧相连。
[0008]优选地，所述亚克力板由4块相同的扇形呈圆周分布组成，所述摩擦层和电极层与所述亚克力板形状相同，面积比亚克力板小，所述摩擦层和电极层边缘与所述弹簧不相交。
[0009]优选地，所述半球状弹片的投影位置与所述摩擦层和电极层重心重合。
[0010]优选地，所述智能浮标发电机网络还包括导线，所述导线一端连接所述摩擦层和电极层中的铜膜，另一端接入所述电路舱。
[0011]优选地，所述摩擦层和电极层中的开普顿膜表面刻蚀一层纳米线结构来增加接触面积。
[0012]优选地，所述电路舱由不锈钢刷涂料构成，里面存放电路板。
[0013]本技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0014]1、本技术基于杠杆原理、摩擦起电效应和静电感应耦合的新型智能浮标发电机网络，包含多个浮球和杠杆，可以从各个方向获取能量，充分利用海浪能量。
[0015]2、基于摩擦纳米发电机特性，有良好的低频特性，与海洋波低频且无规则运动特性相适应，在不同波浪频率和幅值下，提供稳定输出。
[0016]3、采用堆叠结构制作，通过这种结构来实现同等面积上的输出功率的多重叠加，大大提高了能量转化率，提高了智能浮标发电机的输出性能。
[0017]4、可以串联多个发电机阵列构成发电机网络，成倍增加输出，在未来实现大规模应用显示出巨大潜力。
附图说明
[0018]图1为本技术用于收集低频蓝色能源智能浮标发电机的三维示意图；
[0019]图2为本技术用于收集低频蓝色能源智能浮标发电机的主视图的剖面图和部分放大图；
[0020]图3为本技术用于收集低频蓝色能源智能浮标发电机的俯视图；
[0021]上述附图中，1
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亚克力防水舱，2
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杠杆机构，3
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浮球，4
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不锈钢底舱，5
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堆叠结构的摩擦纳米发电机，6
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半球状弹片，7
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电路舱，8
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亚克力板，9
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摩擦层和电极层，10
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弹性防水封堵，11
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弹簧。
具体实施方式
[0022]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地描述。
[0023]参考图1、图2、图3，本实施例中，一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络，包括：亚克力防水舱1、杠杆机构2、浮球3、不锈钢底舱4、堆叠结构的摩擦纳米发电机5、半球状弹片6和电路舱7；
[0024]所述亚克力防水舱1为圆柱体结构，侧面开4个圆周分部的孔，所述杠杆机构2嵌入孔中，用所述弹性防水封堵10密封，四个所述浮球3处于所述杠杆机构2末端、呈圆周对称分布在所述亚克力放水舱1周围，所述杠杆机构2另一端安装所述半球状弹片6，所述半球状弹片6处于上下两个所述堆叠结构的摩擦纳米发电机5中间；两个所述堆叠结构的摩擦纳米发电机5分别与所述亚克力防水舱1顶部和底部通过粘合剂相连；所述不锈钢底舱4为圆柱体结构，位于所述亚克力防水舱1的正下方，所述电路舱7位于所述不锈钢底舱4内部。
[0025]参考图2和图3，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机5包括：亚克力板8、摩擦层和电极层9；
[0026]所述堆叠结构的摩擦纳米发电机5由开普顿膜和尼龙膜作为摩擦层，单侧表面镀铜膜作为电极层，以所述亚克力8作为基板，基板的上下两侧通过粘合剂与电极层相连，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机5从上向下依次为从上向下依次为亚克力板
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铜膜
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尼龙膜、开普顿(Kapton)膜
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铜膜
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亚克力板
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铜膜
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尼龙、开普顿(Kapton)膜
‑
铜膜
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亚克力板。
[0027]参考图3，在本实施例中，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机5的三层所述亚克力板8通过弹簧11相连。
[0028]所述亚克力板8由4块相同的扇形组成，呈圆周分布，所述摩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络，其特征在于，所述智能浮标发电机网络包括：亚克力防水舱(1)、杠杆机构(2)、浮球(3)、不锈钢底舱(4)、堆叠结构的摩擦纳米发电机(5)、半球状弹片(6)、电路舱(7)和弹性防水封堵(10)；所述亚克力防水舱(1)为圆柱体结构，侧面开4个圆周分部的孔，所述杠杆机构(2)嵌入孔中，用所述弹性防水封堵(10)密封，四个所述浮球(3)处于所述杠杆机构(2)末端、呈圆周对称分布在所述亚克力放水舱(1)周围，所述杠杆机构(2)另一端安装所述半球状弹片(6)，所述半球状弹片(6)处于上下两个所述堆叠结构的摩擦纳米发电机(5)中间；两个所述堆叠结构的摩擦纳米发电机(5)分别与所述亚克力防水舱(1)顶部和底部通过粘合剂相连；所述堆叠结构的摩擦纳米发电机(5)包括：亚克力板(8)、摩擦层和电极层(9)，所述不锈钢底舱(4)为圆柱体结构，位于所述亚克力防水舱(1)的正下方，所述电路舱(7)位于所述不锈钢底舱(4)内部。2.如权利要求1所述的一种用于收集低频蓝色能源的智能浮标发电机网络，其特征在于，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机(5)由开普顿膜和尼龙膜作为摩擦层，单侧表面镀铜膜作为电极层，以所述亚克力(8)作为基板，基板的上下两侧通过粘合剂与电极层相连，所述堆叠结构的摩擦纳米发电机(5)从上向下依次为亚克力板
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铜膜
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尼龙膜、开普顿膜
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【专利技术属性】
技术研发人员：程文，王爱艳，吴川，李良，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：