[发明专利]一种基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器

权利要求书

1.一种基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，包括能量回收单元和能量收集单元，其中，所述能量回收单元至少包括一环形件，所述环形件由管材首尾相接构成且形成闭合的通道，所述通道内设置有能够自由滚动的球形质量块，并且所述通道的内壁构造有纳米摩擦发电材料层，以使所述球形质量块在滚动时与所述纳米摩擦发电材料层摩擦从而产生电能；所述能量收集单元包括用于收集电能的能量收集电路。

2.如权利要求1所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述能量回收单元包括多个环形件，多个所述环形件的半径不同的且相互嵌套在一起构成环形件结构体；每个所述环形件相互并联或串联方式电性连接至所述能量收集电路，且每个所述环形件的所述通道内均设置有所述球形质量块。

3.如权利要求2所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述能量回收单元由多个所述环形件结构体拼接形成多面体结构。

4.如权利要求3所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述多面体结构为便于堆叠的正多面体，所述能量回收单元由多个所述多面体结构矩阵样堆叠而成。

5.如权利要求4所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，构成所述能量回收单元的所述多面体结构为正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体或正二十面体中的一种或多种组合。

6.如权利要求1所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述环形件为导电材质制成且其外壁设置有绝缘层。

7.如权利要求1所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述球形质量块的直径与所述环形件的所述通道的内径之比为1:2～3:4。

8.如权利要求1所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述纳米摩擦发电材料层由聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷或聚二甲基硅氧烷与聚四氟乙烯共混改性材料所构成。

9.如权利要求1所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述球形质量块的表面设置有一附加层，所述附加层的材质为丁腈。

10.如权利要求1所述的基于纳米摩擦发电的可堆叠式多方向振动能量收集器，其特征在于，所述纳米摩擦发电材料层的厚度与所述球形质量块的半径之比介于1:4～1:3之间。