一种电荷激励的非接触恒电压摩擦纳米发电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电荷激励的非接触恒电压摩擦纳米发电机。该发电机包括转动组件、变速箱、泵发电机以及主发电机。变速箱用于调整转动组件输出到泵发电机和主发电机的轴上的转速比。泵发电机包括转子模块一、定子模块一以及整流模块一。转子模块一包括支撑板和按照特定的相移角度排布的多个柔性摩擦薄膜，整流模块一的输入端连接定子模块一。主发电机包括转子模块二、定子模块二以及整流模块二。转子模块二电性连接整流模块一的输出端，定子模块二电性连接整流模块二的输入端。定子模块二分为面积相等的多个同心圆环区域，每个区域上分布有圆心角、面积均相等的多个电极，不同圆环区域内的电极设置特定的相移角度，通过耦合输出恒电压。恒电压。恒电压。

【技术实现步骤摘要】
一种电荷激励的非接触恒电压摩擦纳米发电机


[0001]本专利技术涉及摩擦纳米发电领域，特别是涉及一种电荷激励的非接触恒电压摩擦纳米发电机。

技术介绍

[0002]物联网和人工智能的快速发展衍生了小型便携式电子器件的大量使用，这导致对分布式能源的需求日益剧增。摩擦纳米发电机基于摩擦起电和静电感应原理可以将环境零散的机械能转化为电能。由于其成本低、重量轻、材料选择多样、结构制造简单、低频下转换效率高的优势，摩擦纳米发电机将成为分布式能源发展的一个重要方向。作为供能装置，摩擦纳米发电机的输出性能一直是研究工作的一个焦点。一般地，摩擦起电不可避免地需要接触摩擦，对于滑动式摩擦纳米发电机，高的输出往往意味着大力的接触摩擦，这会引起界面产热和材料磨损，导致摩擦纳米发电机的输出性能下降，因此提高摩擦纳米发电机的耐久性以增强摩擦纳米发电机的输出是研究者需要解决的一个问题。非接触模式由于无磨损、理论上能量转换效率100％为高耐久性摩擦纳米发电机的研究提供了方向。但是非接触模式下电荷衰减会导致摩擦纳米发电机的输出不能长时间保持。因此，如何在保持高输出的同时提高摩擦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷激励的非接触恒电压摩擦纳米发电机，其特征在于，所述纳米发电机包括：转动组件(3)；变速箱(34)，其与转动组件(3)以及一个泵发电机(1)和一个主发电机(2)轴连接；变速箱(34)用于调整转动组件(3)输出到泵发电机(1)和主发电机(2)的轴上的转速比；泵发电机(1)，其包括转子模块一(11)、定子模块一(12)以及整流模块一(13)；转子模块一(11)包括支撑板(111)和多个柔性摩擦薄膜(112)；整流模块一(13)的输入端与定子模块一(12)电性连接，整流模块一(13)用于将定子模块一(12)产生的脉冲电压进行耦合；支撑板(111)上的多个柔性摩擦薄膜(112)按照特定的相移角度排布以使得整流模块一(13)耦合出恒定的激励电压；以及主发电机(2)，其包括转子模块二(21)、定子模块二(22)以及整流模块二(23)；转子模块二(21)或定子模块二(22)上覆盖有介质薄膜；转子模块二(21)包括转子载体(211)以及均匀分布在转子载体(211)上呈叉指电极形式的多个转子电极(212)，且多个转子电极(212)电性连接整流模块一(13)的输出端；定子模块二(22)包括多个定子电极二；整流模块二(23)的输入端电性连接所述多个定子电极二，整流模块二(23)用于将定子模块二(22)产生的具有不同相的电压耦合输出；定子模块二(22)分为面积相等的多个同心圆环区域，每个所述圆环区域上分布有圆心角大小、面积大小均相等且连接成叉指电极形式的所述多个定子电极二，不同圆环区域内的所述定子电极二按照所述圆环区域的数量设置特定的相移角度，以使得整流模块二(23)输出恒电压。2.根据权利要求1所述的一种电荷激励的非接触恒电压摩擦纳米发电机，其特征在于，转动组件(3)包括动力采集模块(31)、转轴一(32)以及转轴二(33)；转轴一(32)的一端连接动力采集模块(31)，另一端通过变速箱(34)与转轴二(33)联接，转子模块一(11)固定套设在转轴一(32)上，转子模块二(21)固定套设在转轴二(33)上；动力采集模块(31)带动转轴一(32)以及转轴二(33)转动，使得转子模块一(11)与转子模块二(21)在变速箱(34)的作用下形成特定的转速比。3.根据权利要求1所述的一种电荷激励的非接触恒电压摩擦纳米发电机，其特征在于，支撑板(111)上开设有n个沿中心发散状排布的凹槽，其中两个相邻所述凹槽之间的夹角为A，其余所述凹槽等角度排布；多个柔性摩擦薄膜(112)的形状相同，且一端通过所述凹槽依次设置在支撑板(111)的一侧上，柔性摩擦薄膜(112)的延展面与定子电极一(122)所在的平面呈一个倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，胡月晓，李昕螈，颜畅，
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：