【技术实现步骤摘要】
本公开涉及箱包应用，具体为一种基于磁电-摩擦电耦合效应的能量收集背包系统。
技术介绍
1、背包，作为一种便携式储物装置，在人们的日常生活中带来诸多便利。然而，传统背包都有一个共性的问题，即背包会随着人体走路或跑步等运动一起耦合浮动，这会带来额外的无用功，消耗人体能量和积累背负疲劳。同时，野外活动如科考探险、远足旅行、军事训练和消防救援等中，对便携式可穿戴设备的持续供能也是一种技术挑战。传统电源如电池等，存在固有的不足，如有限的容量和寿命、需要频繁的充电和充电源、回收利用困难等。因此，探索一种能够解耦背包与人体耦合运动的悬挂机构，使其两者间产生相对滑动，以减小负载振动幅度，达到减振省力的效果；同时利用背包与人体间的相对运动驱动电能收集模块以进行人体运动能量搜集，具有较大的现实应用与科学研究意义。
2、人体运动能量是一种可持续、绿色的能量源，如走路、跑步、屈膝等，将其作为能量源，利用电能收集模块将机械能转化为电能以供能电子器件，构建自供能电源系统，对野外的电源持续供给具有重要意义。当前，一种摩擦纳米发电机(triboelectr...
【技术保护点】
1.一种基于磁电-摩擦电耦合效应的能量收集背包系统，其特征在于，包括背包本体、背带、与所述背包本体连接的背包上板、与所述背带连接的背包下板以及连接于所述背包上板和背包下板之间的减振发电装置，所述减振发电装置包括减振部分和发电部分；
2.根据权利要求1所述的能量收集背包系统，其特征在于，所述棘轮组件的受力平面与所述弹性绳所在平面重合，所述棘轮组件包括由间隔固定于所述支撑板端部的两吊耳组成的棘轮基座、通过长螺栓连接于所述棘轮基座的棘轮件以及套设于所述长螺栓上的棘轮弹簧；所述棘轮件由共轴且固定连接的棘轮盘和棘轮杆组成，所述棘轮盘和所述棘轮杆的中轴线处设有供所述长...
【技术特征摘要】
1.一种基于磁电-摩擦电耦合效应的能量收集背包系统，其特征在于，包括背包本体、背带、与所述背包本体连接的背包上板、与所述背带连接的背包下板以及连接于所述背包上板和背包下板之间的减振发电装置，所述减振发电装置包括减振部分和发电部分；
2.根据权利要求1所述的能量收集背包系统，其特征在于，所述棘轮组件的受力平面与所述弹性绳所在平面重合，所述棘轮组件包括由间隔固定于所述支撑板端部的两吊耳组成的棘轮基座、通过长螺栓连接于所述棘轮基座的棘轮件以及套设于所述长螺栓上的棘轮弹簧；所述棘轮件由共轴且固定连接的棘轮盘和棘轮杆组成，所述棘轮盘和所述棘轮杆的中轴线处设有供所述长螺栓穿过的通孔，在所述棘轮基座的一个吊耳上成型有棘轮卡槽，所述棘轮卡槽和所述棘轮盘具有相啮合的齿部并将所述棘轮盘内嵌于所述棘轮卡槽，通过所述长螺栓的松紧调整所述棘轮盘和所述棘轮卡槽之间的接触状态为彼此啮合或可相对旋转，所述弹性绳的一端缠绕于所述棘轮杆上，通过转动所述棘轮件改变所述弹性绳的工作长度，进而改变所述背包上板与所述背包下板之间的相对位置。
3.根据权利要求1所述的能量收集背包系统，其特征在于，所述第一供电单元中摩擦纳米发电机的定子包括依次设置的第一电极基板、第一电极和摩擦层a1，且所述摩擦层a1相较于所述第一电极基板更靠近所述动子设置；所述第一供电单元中摩擦纳米发电机的动子包括与所述动子连接件连接的第一驱动板，在所述第一驱动板面向所述定子的两侧分别固定设有摩擦层a2，所述第一电极基板的尺寸应覆盖所述第一驱动板的运动范围。
4.根据权利要求3所述的能量收集背包系统，其特征在于，设置在所述第一电极基板上的所述第一电极呈格栅形式布设，所述第一驱动板面向所述定子的两侧设有相同的栅格式凸起结构，所述凸起结构与所述第一电极的格栅形式的布设方式保持一致。
5.根据权利要求3所述的能量收集背包系统，其特征在于，所述第一供电单元中的两组电磁发电器对称设置于所述第一驱动板的两侧，其中，在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：程嘉，杨泽，沈君瑶，赖哲民，杨义勇，季林红，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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