一种基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置及其俘能方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115839297A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211614114.6(22)申请日2022.12.15(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市钱塘新区白杨街道2号大街1158号(72)发明人徐振龙王紫仪刘逸喆杨娜李映暄贺庆楷吴雅阳刘敬彪王云孟爱华周茂瑛孟庆华章雪挺田晓庆(51)Int.Cl.F03B13/20(2006.01)H02N1/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置及其俘能方法(57)摘要本发明公开了一种基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，包括壳体、安装盘和发电机构，所述安装盘设置在壳体内，所述发电机构设置在安装盘上，所述发电机构包括弹簧钢片、扇形舱室、整流桥和发电组件，所述弹簧钢片竖直设置，两个所述扇形舱室呈对称结构固定在弹簧钢片顶部的两侧，且所述扇形舱室的外侧面粘贴有金属电极，所述整流桥设置在扇形舱室内，两组所述发电组件呈对称结构设置在弹簧钢片的两侧，所述发电组件包括若干呈发射状结构排列的金属基板，该装置的发电组件固定连接在导电滑环上，在波浪起伏作用下，中央舱室带动导电滑环转动，向重力势能低的一侧摆动，使金属基板一侧压紧另一侧分离，实现波浪方向自适应，大幅提高发电效率。CN115839297ACN115839297A权利要求书1/2页1.一种基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，包括壳体、安装盘(8)和发电机构，所述安装盘(8)设置在壳体内，所述发电机构设置在安装盘上，所述发电机构包括弹簧钢片(17)、扇形舱室(2)、整流桥(4)和发电组件，所述弹簧钢片(17)竖直设置，两个所述扇形舱室(2)呈对称结构固定在弹簧钢片(17)顶部的两侧，且所述扇形舱室(2)的外侧面粘贴有金属电极(15)，所述整流桥(4)设置在扇形舱室(2)内，两组所述发电组件呈对称结构设置在弹簧钢片(17)的两侧，所述发电组件包括若干呈发射状结构排列的金属基板(5)，所述金属基板(5)的上表面由下往上依次贴合有绝缘胶带(16)、金属电极(15)和介电薄膜(14)，所述金属基板(5)的下表面由上往下依次贴合有绝缘胶带(16)和金属电极(15)，两组所述发电组件的发射端相互连接。2.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，所述安装盘(8)的中心处设有通孔，所述安装盘(8)的下表面固定有滑环座(11)，所述滑环座(11)沿通孔的边缘处设置，所述滑环座(11)内设置有导电滑环(10)，所述发电机构设置在导电滑环(10)上。3.根据权利要求2所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，所述安装盘(8)的上方设置有塑料基板(7)，所述塑料基板(7)的中心处设有环形插接座，所述环形插接座插接至导电滑环(10)的顶部，所述两组所述发电组件的发射端固定设置有塑料基板(7)的中心处，所述弹簧钢片(17)的底端固定设置在塑料基板(7)的中心处。4.根据权利要求2所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，所述壳体包括上壳体(1)和下壳体(9)，所述安装盘(8)的边缘处设置有环形的连接板，所述上壳体(1)的底端套接至连接板顶侧，所述下壳体(9)的顶端套接至连接板的底侧。5.根据权利要求4所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，所述连接板的上下两侧的连接处均设有环形槽，所述环形槽内设置有密封圈(6)。6.根据权利要求4所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，所述滑环座(11)的底侧固定有顶针座(12)，所述顶针座(12)上安装有弹簧顶针(13)，所述弹簧顶针(13)的底端抵接至下壳体(9)的内壁。7.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，所述金属基板(5)和绝缘胶带呈半圆形结构，所述介电薄膜(14)选择聚四氟乙烯薄膜，表面带有微纳米凹凸结构，两片所述金属基板(5)之间的夹角为5°，两个所述扇形舱室(2)外壁之间的夹角为80°。8.根据权利要求1‑7所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置，其特征在于，左右两侧所述发电组件中，外表面无介电薄膜的金属电极通过导线连接作为输出端A，外表面粘贴有介电薄膜的金属电极通过导线连接作为输出端B，左右两侧的发电组件分别并联连接。9.一种根据权利要求8所述的基于摩擦纳米发电机的波浪能发电装置的俘能方法，其特征在于，初始状态无外力作用时，由两个扇形舱室(2)组成的中央舱室处于中立位置，金属基板(5)彼此分离，没有电荷产生，分属两个输出端的金属电极(15)之间没有电势差；受外力作用时，中央舱室向一侧摆动过程中挤压金属基板(5)，输出端A的金属电极(1