[发明专利]一种自激励水滴摩擦纳米发电机

权利要求书

1.一种自激励水滴摩擦纳米发电机，包括滴水起电组件和水滴摩擦纳米发电机（4），其特征在于，所述滴水起电组件为改进的开尔文滴水起电机，改进的开尔文滴水起电机的一侧设有水滴摩擦纳米发电机（4），水滴摩擦纳米发电机给予改进的开尔文滴水起电机初始电荷，控制水滴带电极性的同时加快起电速度；所述改进的开尔文滴水起电机的正下方设有相匹配的电荷束缚层，所述电荷束缚层与改进的开尔文滴水起电机的电荷收集端电连接，电荷束缚层相当于一个环形电容可束缚大量的电荷，水滴从电荷束缚层滑落可感应出极性相同的大量电荷，极大增强水滴的能量输出。

2.根据权利要求1所述的自激励水滴摩擦纳米发电机，其特征在于，水滴与水滴摩擦纳米发电机摩擦后带电，带电的水滴掉入改进的开尔文滴水起电机的电荷收集端的金属漏斗，由于静电屏蔽，金属漏斗的电荷会瞬间导走到外面的第一金属环，使改进的开尔文滴水起电机开始工作；改进的开尔文滴水起电机电饱和后，把多余的电荷给予环状的电荷束缚层；电荷束缚层相当于一个固定电容C，达到电荷饱和后断开与改进的开尔文滴水起电机的电荷收集端的连接也不会影响电荷束缚层中的电荷；水滴流过电荷束缚层，感应出与其极性相同的电荷，水滴电荷增强的同时实现直流输出。

3.根据权利要求2所述的自激励水滴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述改进的开尔文滴水起电机包括水槽（1），所述水槽（1）两侧的下方分别设有第一感应环（3）和第二感应环（2），第一感应环（3）的正下方设有第一电荷收集端（5），第二感应环（2）的正下方设有第二电荷收集端（6），第一电荷收集端（5）与第二感应环（2）电连接，第二电荷收集端（6）与第一感应环（3）相连接；所述第一感应环（3）的输出口和第一电荷收集端（5）的输入口之间设有水滴摩擦纳米发电机（4）。

4.根据权利要求3所述的自激励水滴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述电荷束缚层包括第一电荷束缚层（8）和第二电荷束缚层（10），第一电荷束缚层（8）设置在第一电荷收集端（5）的正下方，第一电荷束缚层（8）与第一电荷收集端（5）电连接；第二电荷束缚层（10）设置第二电荷收集端（6）的正下方，第二电荷束缚层（10）与第二电荷收集端（6）电连接。

5.根据权利要求4所述的自激励水滴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一电荷收集端（5）的正下方设有第一漏斗（7），第一漏斗（7）上部的输入口与第一电荷收集端（5）下方的水滴输出口相对应，第一漏斗（7）下部设有第一电荷束缚层（8）；第二电荷收集端（6）的正下方设有第二漏斗（9），第二漏斗（9）上部的输入口与第二电荷收集端（6）下方的水滴输出口相对应，第二漏斗（9）的下部设有第二电荷束缚层（10）。

6.根据权利要求4或5所述的自激励水滴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一电荷束缚层（8）和第二电荷束缚层（10）均包括金属管（12）、绝缘层（13）和金属膜（14），金属管（12）设置在最里层，金属管（12）外侧设有绝缘层（13），绝缘层（13）外侧设有金属膜（14）。

7.根据权利要求5所述的自激励水滴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一电荷收集端（5）和第二电荷收集端（6）内均设有金属漏斗（51），金属漏斗（51）的外端设有第一金属环，第一电荷收集端（5）的第一金属环分别与第二感应环（2）和第一电荷束缚层（8）相连接，第二电荷收集端（6）的第一金属环分别与第一感应环（3）和第二电荷束缚层（10）相连接。

8.根据权利要求5所述的自激励水滴摩擦纳米发电机，其特征在于，所述水槽（1）的两端分别设有水滴开关（11），水滴开关（11）分别设置在第一感应环（3）和第二感应环（2）的正上方，且水滴开关（11）与第一感应环（3）或第二感应环（2）的垂直距离的范围为0.1-15 mm。