[发明专利]一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯

权利要求书

1.一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，包括发电模块和车灯模块，所述车灯模块固定于所述自行车的坐杆，所述发电模块包括第一固定单元、电能产生单元和电能传输单元，所述电能产生单元包括摩擦滚轮、转轴和定子外壳，所述摩擦滚轮固定于所述转轴的一端，所述摩擦滚轮与所述自行车的轮胎接触，所述电能传输单元设置于转轴的另一端，所述定子外壳套接于所述转轴，所述定子外壳通过所述第一固定单元固定于所述自行车车轮的车架叉，所述电能传输单元与所述车灯模块连接，所述定子外壳的内壁上设有易失电子的第一纳米摩擦块，所述转轴中部设有易得电子的第二纳米摩擦块。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述第一纳米摩擦块包括：尼龙-66薄膜、第一双面导电铜箔和第一PVC固定夹片，所述第一纳米摩擦块由所述尼龙-66薄膜、第一双面导电铜箔和第一PVC固定夹片粘合而成。

3.根据权利要求2所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述第一PVC固定夹片是采用聚氯乙烯制备的柔性支撑夹片。

4.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述第二纳米摩擦块包括：聚四氟乙烯薄膜、第二双面导电铜箔和第二PVC固定夹片，所述第二纳米摩擦块由所述聚四氟乙烯薄膜、第二双面导电铜箔和第二PVC固定夹片粘合而成。

5.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，在所述转轴带动下，第一纳米摩擦块与第二纳米摩擦块相互摩擦，接触面会产生电荷转移，电荷密度逐渐趋向饱和，产生静电感应效应，从而驱动电路中的电子转移，两个电极之间的相对电压差(V)和短路条件下的位移电流密度(J_D)可以分别表示为：

式中：t表时间；z表示极板间距的时间常数；σ₁(z,t)表转移电子的累计密度；d₁表示所述第一纳米摩擦块的厚度；d₂表示所述第二纳米摩擦块的厚度；ε₁表示所述第一纳米摩擦块的介电常数ε₂表示所述第二纳米摩擦块的介电常数σ_c表电介质表面电荷密度；ε₀表真空中介电常数。

6.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述定子外壳中还设有中轴承，所述中轴承与所述定子外壳固定连接，所述转轴穿过所述中轴承。

7.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述电能传输单元包括转子、定子、导电环和电刷，所述定子外表面与所述外壳内壁连接，所述电刷固定于所述定子，所述导电环固定于所述转子，所述转子固定于所述转轴，所述定子设置于所述转子外侧。

8.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述车灯模块包括LED灯单元和第二固定单元，所述LED灯单元通过第二固定单元固定于所述自行车的坐杆。

9.根据权利要求8所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述LED灯单元包括LED灯、灯座和盖子，所述LED灯内设有整流器，所述LED灯固定于所述灯座，所述LED灯与所述电能传输单元连接，所述盖子卡接于所述灯座。

10.根据权利要求9所述的一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其特征在于，所述第二固定单元包括夹子和橡胶垫，所述夹子的一端与所述灯座连接，所述夹子的另一端通过所述橡胶垫套夹于所述自行车座杆。