本发明专利技术涉及一种海洋能摩擦纳米发电装置，包括摩擦棒、空心套筒、摩擦球和叶片。摩擦棒呈圆柱状，且侧壁向内凹陷形成多条环形凹槽一，环形凹槽一的外壁设置有摩擦层一。空心套筒同轴套设在摩擦棒外，空心套筒内壁向内凹陷形成多条环形凹槽二。多条环形凹槽二与多条环形凹槽一一一对应，且形成多条环形摩擦通道。若干摩擦球均布在多条环形摩擦通道内。摩擦球的直径大于摩擦棒与空心套筒之间的间隙。若干叶片圆周分布在空心套筒外壁上，叶片表面设置有摩擦层二。该装置通过集成两组发电结构，可以有效的对海洋能中横向流动的洋流能和纵向起伏的波浪能进行收集。的波浪能进行收集。的波浪能进行收集。
【技术实现步骤摘要】
一种海洋能摩擦纳米发电装置
[0001]本专利技术涉及能源收集领域，特别是涉及一种海洋能摩擦纳米发电装置。
技术介绍
[0002]摩擦纳米发电机基于麦克斯韦位移电流原理，将摩擦起电和静电感应相结合，能直接将无规则的低频机械运动产生的能量高效地转化为电能，在海洋能这类清洁能源利用方面有着巨大应用前景。摩擦纳米发电机主要由两部分组成，依靠两种电负性相差很大的材料摩擦从而产生电能的摩擦部分；将交流电整流成直流电或者储存电能的电流部分。摩擦部分由电负性相差很大的两层高分子薄膜组成。得失电子差异性大更有利于电荷的产生，从而提高输出电能的效率。两层高分子薄膜附着在两个金属电极上实现发电。
[0003]现有电磁发电技术在高频能量的收集中有着较大的地位，但其在低频能量的收集中却显得有些疲软。而海洋能作为目前可利用的清洁能源，现有技术对这些能量中的低频部分的收集却很少，而且对多种形式的海洋能不能做到兼顾。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对现有技术对这些能量中的低频部分的收集却很少，而且对多种形式的海洋能不能做到兼顾的问题，提供一种海洋能摩擦纳米发电装置。
[0005]一种海洋能摩擦纳米发电装置，包括摩擦棒、空心套筒、摩擦球和叶片。摩擦棒呈圆柱状，且侧壁向内凹陷形成多条环形凹槽一，环形凹槽一的外壁设置有摩擦层一。空心套筒同轴套设在摩擦棒外，空心套筒内壁向内凹陷形成多条环形凹槽二。多条环形凹槽二与多条环形凹槽一一一对应，且形成多条环形摩擦通道。若干摩擦球均布在多条环形摩擦通道内。摩擦球的直径大于摩擦棒与空心套筒之间的间隙。其中，摩擦球与环形摩擦通道形成第一发电结构。摩擦球与环形摩擦通道形成第一发电结构；在第一发电结构中，摩擦球与环形摩擦通道的摩擦层一相对转动而摩擦发电。若干叶片(圆周分布在空心套筒外壁上，叶片表面设置有摩擦层二；摩擦层二为第二发电结构；在第二发电结构中，摩擦层二通过流体在起伏过程中与摩擦层二摩擦发电。
[0006]上述海洋能摩擦纳米发电装置通过集成两组发电结构，可以有效的对海洋能中横向流动的洋流能和纵向起伏的波浪能进行收集。其中，第一发电结构通过摩擦球与环形摩擦通道的摩擦层一相对转动而摩擦发电，第二发电结构通过海水上下起伏，扇叶与水面接触，波浪时高时低，并与摩擦层二进行摩擦，使得摩擦层二带有电荷，又由于波浪的高低使得与摩擦层二的接触面积发生变化，导致表面电荷不屏蔽，从而产生电流。
[0007]在其中一个实施例中，发电装置还包括自检验模块，自检验模块用于：
[0008]ⅰ
、连续获取叶片转动一周时，每条环形摩擦通道产生的电信号，并形成每组电信号曲线图。
[0009]ⅱ
、将每组电信号曲线图进行比对，并输出比对结果。若比对结果中出现与其他组存在差异的电信号曲线图，则判定发电装置出现损坏，并在存在差异的电信号曲线图中标
记出现差异的位置。
[0010]ⅲ
、当判定发电装置出现损坏时，根据此后不少于三个转动周期的比对结果，判断多组存在差异的电信号曲线图中所标记出现差异的位置是否相近，是则判定在电信号曲线图中差异的位置在摩擦层一中所对应的位置出现损坏。否则判定出现差异的电信号曲线图所对应的环形摩擦通道中的摩擦球出现损坏。
[0011]在其中一个实施例中，发电装置还包括报警器。自检验模块还用于：当判定发电装置出现损坏时，发出警报以提醒工作人员对发电装置进行检修。
[0012]在其中一个实施例中，发电装置还包括固定支架，其用于固定摩擦棒。固定支架包括两层水平架。两层水平架通过竖杆固定连接。摩擦棒上下两端分别固定在两层水平架上。
[0013]在其中一个实施例中，摩擦层一和摩擦层二均由聚四氟乙烯材料制成。摩擦棒为铜棒。摩擦球为铝球。
[0014]在其中一个实施例中，摩擦层一包括摩擦区域和无摩擦区域。摩擦区域和无摩擦区域在圆周方向上间隔设置。
[0015]在其中一个实施例中，布设在空心套筒外的叶片不少于三组。
[0016]在其中一个实施例中，叶片为铜板，且靠近空心套筒外壁处开设有通孔。
[0017]本专利技术还公开了一种基于海洋能的摩擦纳米发电设备，其包括若干摩擦纳米发电装置、两根安装杆和两根固定桩。两根安装杆平行设置。摩擦纳米发电装置中的摩擦棒上下两端分别固定安装在两根安装杆上。两根固定桩位于安装杆两端，安装杆两端固定安装在两根固定桩内。
[0018]在其中一个实施例中，固定桩上设置有升降轨道，升降轨道内滑动安装有两块升降块，两块升降块之间通过连杆固定连接。两根安装杆分别固定安装在两个升降块内。升降块连接有驱动其在升降轨道内升降的驱动件。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有效效果：
[0020]本专利技术的海洋能摩擦纳米发电装置通过集成两组发电结构，可以有效的对海洋能中横向流动的洋流能和纵向起伏的波浪能进行收集。其中，第一发电结构通过摩擦球与环形摩擦通道的摩擦层一相对转动而摩擦发电，第二发电结构通过海水上下起伏，扇叶与水面接触，波浪时高时低，并与摩擦层二进行摩擦，使得摩擦层二带有电荷，又由于波浪的高低使得与摩擦层二的接触面积发生变化，导致表面电荷不屏蔽，从而产生电流。
[0021]多组环形摩擦通道以及摩擦球的设计，可以提高能量收集的效率，同时，在自检验模块的检验下，可以对第一发电结构进行自检验，实时对第一发电结构进行监测，防止第一发电结构内部损坏而不能及时发现的风险，保证能量收集转换的效率。
附图说明
[0022]图1为海洋能摩擦纳米发电装置的结构示意图。
[0023]图2为海洋能摩擦纳米发电装置的俯视图。
[0024]图3为海洋能摩擦纳米发电装置中空心套筒、摩擦球和摩擦棒的连接示意图。
[0025]图中：1
‑
固定支架、2
‑
摩擦棒、201
‑
环形凹槽一、3
‑
空心套筒、301
‑
环形凹槽、4
‑
摩擦球、5
‑
叶片、6
‑
摩擦层、601
‑
摩擦区域、602
‑
无摩擦区域。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海洋能摩擦纳米发电装置，其特征在于，其包括：摩擦棒(2)，其呈圆柱状，且侧壁向内凹陷形成多条环形凹槽一(201)，所述环形凹槽一(201)的外壁设置有摩擦层一(6)；空心套筒(3)，其同轴套设在所述摩擦棒(2)外，所述空心套筒(3)内壁向内凹陷形成多条环形凹槽二(301)；各条所述环形凹槽二(301)与所述环形凹槽一(201)一一对应，且形成多条环形摩擦通道；若干摩擦球(4)，其均布在多条所述环形摩擦通道内；所述摩擦球(4)的直径大于所述摩擦棒(2)与所述空心套筒(3)之间的间隙；其中，所述摩擦球(4)与所述环形摩擦通道形成第一发电结构；在所述第一发电结构中，所述摩擦球与所述环形摩擦通道的摩擦层一(6)相对转动而摩擦发电；以及若干叶片(5)，其圆周分布在所述空心套筒(3)外壁上，所述叶片(5)表面设置有摩擦层二；所述摩擦层二为第二发电结构；在所述第二发电结构中，所述摩擦层二通过流体在起伏过程中与摩擦层二摩擦发电。2.根据权利要求1所述的海洋能摩擦纳米发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括自检验模块，所述自检验模块用于：
ⅰ
、连续获取叶片(5)转动一周时，每条环形摩擦通道产生的电信号，并形成每组电信号曲线图；
ⅱ
、将每组所述电信号曲线图进行比对，并输出比对结果；若比对结果中出现与其他组存在差异的电信号曲线图，则判定发电装置出现损坏，并在存在差异的电信号曲线图中标记出现差异的位置；
ⅲ
、当判定发电装置出现损坏时，根据此后不少于三个转动周期的比对结果，判断多组存在差异的电信号曲线图中所标记出现差异的位置是否相近，是则判定在电信号曲线图中差异的位置在所述摩擦层一(6)中所对应的位置出现损坏；否则判定出现差异的电信号曲线图所对应的环形摩擦通道中的所述摩擦球(4)出现损坏。3.根据权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪占勇，张政，蒋涛，王中林，
申请(专利权)人：科思技术温州研究院，
类型：发明
国别省市：
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