[发明专利]摩擦发电机在审
申请号: | 202110540986.1 | 申请日: | 2021-05-18 |
公开(公告)号: | CN113364336A | 公开(公告)日: | 2021-09-07 |
发明(设计)人: | 韩勤锴;蒋子元 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H02N1/04 | 分类号: | H02N1/04 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 廉世坤 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 摩擦 发电机 | ||
根据本发明实施例的摩擦发电机包括定子、电极层、转轴、转子和高分子薄膜,所述电极层覆设在所述定子的表面,所述转轴穿过所述定子设置,所述定子不可随所述转轴转动,所述转子套在所述转轴上,所述转子与所述定子在所述转轴的轴向方向上相对间隔布置,所述转轴可带动所述转子转动,以使所述转子与所述定子发生相对滑动,所述高分子薄膜与所述转子朝向所述定子的表面相连,所述高分子薄膜为拱形,所述高分子薄膜的顶部与所述电极层接触。本发明的摩擦发电机具有安全可靠、适应性强、使用寿命长的特点。
技术领域
本发明涉及能量转化技术领域,具体地,涉及一种摩擦发电机。
背景技术
摩擦纳米发电机能够利用摩擦起电效应和静电感应效应二者的耦合效应把微小的非电能的能量转换为电能,被广泛应用于各个行业中,但是在工作过程中,摩擦发电机需要定转子在工作时紧密接触,易造成摩擦层薄膜的严重磨损,发电机的使用寿命较短。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:
在实际使用中,为保证发电机的工作效果,定转子之间紧密接触在一起,长期摩擦工作会对摩擦面造成极大地磨损,影响输出电量的大小和质量,减少发电机的使用寿命,同时发电机的输出电量不可控制,无法适应多种工作环境。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种耐用可靠、发电量可调的摩擦发电机。
根据本发明实施例的摩擦发电机包括定子、电极层、转轴、转子和高分子薄膜,所述电极层覆设在所述定子的表面,所述转轴穿过所述定子设置,所述定子不可随所述转轴转动,所述转子套在所述转轴上,所述转子与所述定子在所述转轴的轴向方向上相对间隔布置,所述转轴可带动所述转子转动,以使所述转子与所述定子发生相对滑动,所述高分子薄膜与所述转子朝向所述定子的表面相连,所述高分子薄膜为拱形,所述高分子薄膜的顶部与所述电极层接触。
根据本发明实施例的摩擦发电机,通过调节定子与转子之间的距离,改变高分子薄膜与定子的接触面积,可以调节发电量,具有安全可靠、适应性强、使用寿命长的特点。
在一些实施例中,所述高分子薄膜为多个,多个所述高分子薄膜绕所述转轴的周向均匀布置。
在一些实施例中,所述高分子薄膜的拱轴线方向与所述转轴的径向方向平行。
在一些实施例中,所述高分子薄膜为聚四氟乙烯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜的其中一种。
在一些实施例中,所述定子包括第一部和第二部,所述第一部具有多个第一凸起,多个所述第一凸起绕所述转轴的周向均匀布置,所述第二部具有多个第二凸起,所述第二凸起位于相邻所述第一凸起之间,所述第一凸起与所述第二凸起相对间隔设置。
在一些实施例中,所述摩擦发电机还包括轴套,所述轴套套设在所述转轴上,所述转子与所述轴套相连,所述轴套可沿所述转轴的轴向移动,以驱动所述转子靠近或远离所述定子。
在一些实施例中,所述定子的材料为绝缘材料。
在一些实施例中,所述高分子薄膜在其宽度方向上具有第一侧边和第二侧边,所述第一侧边与所述第二侧边均与所述转子相连。
在一些实施例中,所述转子上设有第一凹槽和第二凹槽,所述第一侧边设在所述第一凹槽内,所述第二侧边设在所述第二凹槽内。
在一些实施例中,所述摩擦发电机还包括有箱体,所述转轴穿过所述箱体设置,所述箱体内具有腔室,所述定子和所述转子位于所述腔室内。
附图说明
图1是根据本发明实施例的摩擦发电机的结构示意图。
图2是根据图1实施例中摩擦发电机的装配示意图。
图3是根据图1实施例中定子的结构示意图。
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