[发明专利]一种转动式摩擦发电机

说明书

本发明公开了一种转动式摩擦发电机，包括固定部分、旋转部分和负载，固定部分设有第一基板，旋转部分设有第二基板，第一基板与第二基板相对放置，其中第一基板上设有第一绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层上设有第一电极，第二绝缘层上设有第二电极，第一电极与第二电极无接触；第二基板上设有第三绝缘层和摩擦起电层，第三绝缘层与摩擦起电层相贴，绝缘层另一侧放置在第二啮合体，使得第一基板上的啮合形状与第二基板上的啮合形状相互啮合；当旋转部分相对固定部分旋转时，第一电极与摩擦起电层相互摩擦产生摩擦电荷，在第一电极与第二电极通过导线和负载连通的情况下，当摩擦起电层旋转到第二电极相应位置的过程中使电荷移动从而产生电流。

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，具体而言，涉及一种转动式摩擦发电机。

背景技术

能量收集技术一直以来都非常受人们的关注，目前能量收集装置被认为是可将环境中的能量如风能、光能、人的动作等转换为电能供人们使用的装置。

将摩擦起电作为一种能量收集方式及能量转换方式是最近几年新兴的一种技术，摩擦发电机作为一种可将自然环境中的风、振动以及人的行为等转换为电能的能量收集装置具有较高的能量转换效率，并且不受时间和空间的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转动式摩擦发电机，其结构简单，有效增加摩擦起电的面积，旋转运动可以持续产生电荷，接触旋转结构具有更长的使用寿命，增加了电流的输出效率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种转动式摩擦发电机，其包括固定部分和旋转部分，固定部分包括第一基板、第一啮合体、第一绝缘层、第二绝缘层、第一电极和第二电极，旋转部分包括第二基板、第二啮合体、第三绝缘层和摩擦起电层，第一啮合体固定在第一基板的顶面，第一电极和第一绝缘层贴覆在第一啮合体表面，第二电极和第二绝缘层贴覆在第一基板，第一电极与第二电极间隔并通过导线和外部负载连通，第二啮合体固定在第二基板的底面，摩擦起电层和第三绝缘层贴覆在第二啮合体和第二基板，第一基板和第二基板相对设置且通过第一啮合体和第二啮合体相互啮合匹配，摩擦起电层与第一电极接触、与第二电极不接触。

在本发明较佳的实施例中，上述第一基板和第二基板为圆盘状，第一基板和第二基板使用力学刚性材料制成，力学刚性材料包括亚克力板、玻璃或陶瓷。

在本发明较佳的实施例中，上述第一啮合体和第二啮合体形状为规则凸起，第一啮合体和第二啮合体分别为多组，多组第一啮合体呈圆周阵列分布在第一基板，多组第二啮合体呈圆周陈列分布在第二基板。

在本发明较佳的实施例中，上述第一啮合体和第二啮合体分别与第一基板、第二基板一体成型或拆卸式连接，当为拆卸式连接时，第一啮合体和第二啮合体的材料包括亚克力板、玻璃、陶瓷或泡沫。

在本发明较佳的实施例中，上述第一绝缘层贴覆在第一啮合体，第二绝缘层贴覆在第一基板，第一绝缘层和第二绝缘层的材料为高分子聚合物绝缘弹性材料，高分子聚合物绝缘弹性材料包括尼龙和聚酰亚胺。

在本发明较佳的实施例中，上述第三绝缘层贴覆在第二啮合体表面，第三绝缘层的材料为高分子聚合物绝缘弹性材料，高分子聚合物绝缘弹性材料包括尼龙或聚酰亚胺。

在本发明较佳的实施例中，上述第一电极贴覆在第一绝缘层，第二电极贴覆在第二绝缘层，第一电极和第二电极的材料为金属导电材料。

在本发明较佳的实施例中，上述摩擦起电层贴覆于第三绝缘层，摩擦起电层的材料为具有摩擦起电效应的高分子聚合物材料，高分子聚合物材料包括聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜或聚二甲基硅氧烷薄膜。

在本发明较佳的实施例中，上述转动式摩擦发电机还包括负载，负载的两端分别电连接至第一电极和第二电极。