[實(shí)用新型]彈簧式摩擦發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720787985.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN207251500U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘強(qiáng);趙豪;徐傳毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 納智源科技（唐山）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02N1/04
• 分類號(hào): H02N1/04
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 張潤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及摩擦發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種彈簧式摩擦發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

目前，彈簧在生活中隨處可見，使用非常廣泛，如汽車的減震器、機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)結(jié)構(gòu)等都需要用到彈簧，但是這些彈簧的使用只是停留在機(jī)械功能，卻沒有識(shí)別感知和能量收集的功能，有待改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種彈簧式摩擦發(fā)電機(jī)，該摩擦發(fā)電機(jī)可以使得彈簧具有識(shí)別感知和能量收集功能，提高使用效益，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種彈簧式摩擦發(fā)電機(jī)，包括：至少一個(gè)摩擦發(fā)電部和彈簧本體，其中，

所述彈簧本體沿其軸線可彈性伸縮，且所述彈簧本體至少包含第一表面和第二表面；

所述至少一個(gè)摩擦發(fā)電部設(shè)置于所述第一表面和/或第二表面，以在所述彈簧本體受外力作用下發(fā)生形變時(shí)，摩擦發(fā)電部之間或所述摩擦發(fā)電部與所述第一表面或第二表面之間的間距發(fā)生變化和/或發(fā)生接觸摩擦，輸出電信號(hào)。

可選地，所述彈簧本體的材料為金屬材料，所述彈簧本體包括第一結(jié)構(gòu)部件和第二結(jié)構(gòu)部件，并且所述第一結(jié)構(gòu)部件與所述第二結(jié)構(gòu)部件之間設(shè)置有絕緣層，以使二者相互絕緣隔離；所述第一結(jié)構(gòu)部件具有所述第一表面，所述第二結(jié)構(gòu)部件具有所述第二表面，且所述第一結(jié)構(gòu)部件和所述第二結(jié)構(gòu)部件構(gòu)成所述彈簧式摩擦發(fā)電機(jī)的信號(hào)輸出端。

進(jìn)一步地，所述摩擦發(fā)電部包括高分子聚合物層。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述摩擦發(fā)電部為一個(gè)時(shí)，所述高分子聚合物層設(shè)置在所述第一表面和第二表面中任一表面，使得所述高分子聚合物層與所述另一表面構(gòu)成摩擦界面，且當(dāng)構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面的間距發(fā)生變化和/或發(fā)生接觸摩擦?xí)r，輸出所述電信號(hào)。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述摩擦發(fā)電部為多個(gè)時(shí)，所述第一表面和第二表面均設(shè)置至少一個(gè)所述高分子聚合物層，使得所述第一表面的高分子聚合物層和所述第二表面的高分子聚合物層相對(duì)的表面構(gòu)成摩擦界面，且當(dāng)構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面的間距發(fā)生變化和/或發(fā)生接觸摩擦?xí)r，輸出電信號(hào)。

可選地，所述彈簧本體的材料為非金屬材料，所述摩擦發(fā)電部包括高分子聚合物層和電極層，所述電極層構(gòu)成所述彈簧式摩擦發(fā)電機(jī)的信號(hào)輸出端。

進(jìn)一步地，所述摩擦發(fā)電部為一個(gè)時(shí)，所述摩擦發(fā)電部設(shè)置在所述第一表面或所述第二表面，使得所述高分子聚合物層與所述第一表面和第二表面中不設(shè)置摩擦發(fā)電部的表面構(gòu)成摩擦界面，且當(dāng)構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面的間距發(fā)生變化和/或發(fā)生接觸摩擦?xí)r，輸出電信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述摩擦發(fā)電部為兩個(gè)時(shí)，所述第一表面和第二表面均設(shè)置有摩擦發(fā)電部，使得設(shè)置在所述第一表面的摩擦發(fā)電部的高分子聚合物層與設(shè)置在所述第二表面的摩擦發(fā)電部的高分子聚合物層相對(duì)的表面構(gòu)成摩擦界面，且當(dāng)構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面的間距發(fā)生變化和/或發(fā)生接觸摩擦?xí)r，輸出電信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述摩擦發(fā)電部為三個(gè)或三個(gè)以上時(shí)，所述第一表面和第二表面均設(shè)置有至少一個(gè)摩擦發(fā)電部，使得設(shè)置在所述第一表面的摩擦發(fā)電部的高分子聚合物層與設(shè)置在所述第二表面的摩擦發(fā)電部的高分子聚合物層相對(duì)的表面構(gòu)成摩擦界面，且當(dāng)構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面的間距發(fā)生變化和/或發(fā)生接觸摩擦?xí)r，輸出電信號(hào)。

可選地，所述彈簧本體的螺距沿其軸線非均勻分布。

可選地，所述彈簧本體的螺距為等間距。

進(jìn)一步地，還包括：

信號(hào)處理模塊，所述信號(hào)處理模塊與所述信號(hào)輸出端相連，用于根據(jù)所述電信號(hào)的強(qiáng)度和頻率得到振動(dòng)強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理模塊包括：

放大電路，所述放大電路與所述信號(hào)輸出端相連；

濾波電路，所述濾波電路與所述放大電路相連；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述濾波電路相連；

數(shù)據(jù)處理電路，所述數(shù)據(jù)處理電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連。

進(jìn)一步地，還包括：

報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與所述信號(hào)處理模塊相連，用于在所述振動(dòng)強(qiáng)度超出預(yù)設(shè)強(qiáng)度時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型提出的彈簧式摩擦發(fā)電機(jī)，彈簧本體在外力作用下沿其軸線彈性伸縮，使得摩擦發(fā)電部之間或摩擦發(fā)電部和第一表面或第二表面之間的間距發(fā)生變化和/或發(fā)生接觸摩擦，從而產(chǎn)生并輸出電信號(hào)，使得彈簧具有識(shí)別感知和能量收集功能，提高使用效益，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。