[發明專利]一種彈性結構的摩擦納米發電機

在審

• 申請號: 201710010956.3
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106787930A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王中林;王曉峰;衣芳;牛思淼
• 申請（專利權）人: 北京納米能源與系統研究所
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 羅攀,肖冰濱

1.一種彈性結構的摩擦納米發電機，其特征在于，包括彈性基底、若干個發電單元和質量塊，其中

所述彈性基底為蛇形彎折的多層折疊結構，相鄰兩層基底互相連接形成U型或V型凹陷結構；

所述發電單元包括面對面設置的第一摩擦單元和第二摩擦單元，分別設置在相鄰兩層基底上；

所述質量塊與所述彈性基底的一端固定設置，在振動能量作用下，所述質量塊上下振動，彈性基底作用下使第一摩擦單元和第二摩擦單元互相接觸分離，第一摩擦單元的電極和第二摩擦單元的電極之間產生電信號。

2.根據權利要求1所述的摩擦納米發電機，其特征在于，包括多個由所述彈性基底和所述發電單元組成的彈性發電部件，多個所述彈性基底共同支撐所述質量塊。

3.根據權利要求1所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所述發電單元中，第一摩擦單元包括設置在所述彈性基底上的第一電極層和與第一電極層接觸設置的第一摩擦層；第二摩擦單元包括設置在所述彈性基底上的第二電極層和與第二電極層接觸設置的第二摩擦層；第一摩擦層和第二摩擦層面對面設置，并且第一摩擦層和第二摩擦層的表面材料存在摩擦電極序差。

4.根據權利要求3所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所述第一摩擦層或第二摩擦層的材料選自導體、絕緣體或半導體材料。

5.根據權利要求3所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所述第二摩擦層選自導電材料。

6.根據權利要求5所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所述第二摩擦層代替所述第一導電層。

7.根據權利要求5所述的摩擦納米發電機，其特征在于，同一層所述彈性基底兩側設置的摩擦單元同為第一摩擦單元或者同為第二摩擦單元。

8.根據權利要求7所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所有發電單元的第一電極層并聯后連接至整流單元，所有發電單元的第二電極層并聯后連接至整流單元。

9.根據權利要求1-8任一項所述的摩擦納米發電機，其特征在于，任意相鄰兩個所述凹陷結構的開口方向相反。

10.根據權利要求1-9任一項所述的摩擦納米發電機，其特征在于，在每個V型或U型的凹陷結構內均包括一個所述發電單元。

11.根據權利要求1-10任一項所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所述質量塊的質量為1000g～4000g，發電機的共振頻率范圍為3～30hz。

12.根據權利要求11所述的摩擦納米發電機，其特征在于，發電機的共振頻率為5～8hz時，質量塊質量為3000±200g；

或者，發電機的共振頻率為13～16hz時，質量塊質量為1500±200g。

13.根據權利要求1-2任一項所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所述彈性基底選自表面包括絕緣層的金屬薄膜材料、無機非金屬材料和有機高分子材料或其組合。

14.根據權利要求13所述的摩擦納米發電機，其特征在于，所述彈性基底的材料為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、橡膠、聚酰亞胺薄膜或紙張。