[发明专利]一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯

说明书

本发明提供了一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，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；上述方案中无需电池供电，续航能力持久，节能环保。

技术领域

本发明涉及自行车制造的技术领域，具体而言，涉及一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯。

背景技术

自行车尾灯即安装在自行车尾部的发光的灯具,传统的尾灯是用反射器充当,它本身不会发光,而是通过光学原理,在夜里灯光照到的时候,反射光线作为提醒警示，随着社会的发展，路上车辆也越来越多，靠微弱的反光已经不足以引起路过车辆的注意，因此有一些借助电池的能量，以及会发光的LED灯的照明来作为安全警示，以保证更加安全；

目前的自行车尾灯,通常使用干电池,锂电池或钮扣电池作为能源,在通电的情况下,由LED作为光源,发出各种颜色更为醒目的光线主要作用是安全警示,以达到骑行的安全；但是采用蓄电池供电时，受体积限制，其电池容量较低，续航能力差，而且多采用一次电池，使用后丢弃，会造成环境污染。

发明内容

基于此，为了解决自行车尾灯续航差的问题，本发明提供了一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，其具体技术方案如下：

一种基于摩擦纳米发电的自行车尾灯，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。

上述方案中，自行车骑行时，车轮带动摩擦滚轮转动，从而带动转轴在定子外壳内摩擦转动产生电能，产生的电能通过电能传输单元传输给车灯模块，为车灯模块提供电能，无需电池供电，续航能力持久，节能环保。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步的，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。