[發明專利]高壓摩擦納米發電機、高壓電源、自驅動吸盤及發電方法

有效

• 申請號: 201810438514.3
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN110165925B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 許亮;其他發明人請求不公開姓名
• 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: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

1.一種高壓摩擦納米發電機，其特征在于，包括：摩擦納米發電機、以及連接于所述摩擦納米發電機的兩個輸出端之間的電荷補償結構；

所述電荷補償結構，用于為所述摩擦納米發電機提供電荷補償。

2.如權利要求1所述的高壓摩擦納米發電機，其特征在于，所述電荷補償結構為高壓二極管；

所述高壓二極管的反向擊穿電壓值高于所述摩擦納米發電機的最大開路電壓值。

3.如權利要求2所述的高壓摩擦納米發電機，其特征在于，所述摩擦納米發電機為垂直接觸分離模式或橫向滑動模式的摩擦納米發電機；

所述摩擦納米發電機，包括：摩擦層、第一電極，以及第二電極；

所述摩擦層與所述第一電極相對而置；所述第二電極貼合于所述摩擦層遠離所述第一電極一側的表面；

所述摩擦納米發電機為垂直接觸分離模式的摩擦納米發電機；所述摩擦層與所述第一電極在外力作用下發生接觸和分離；或，所述摩擦納米發電機為橫向滑動模式的摩擦納米發電機；所述摩擦層與所述第一電極在外力作用下發生相對滑動摩擦；

所述摩擦層由強負電荷親和能力的材料構成；所述高壓二極管的負極與所述第一電極相連；所述高壓二極管的正極與所述第二電極相連；或，所述摩擦層由強正電荷親和能力的材料構成；所述高壓二極管的正極與所述第一電極相連；所述高壓二極管的負極與所述第二電極相連。

4.如權利要求2所述的高壓摩擦納米發電機，其特征在于，所述摩擦納米發電機為獨立摩擦層模式的摩擦納米發電機；

所述摩擦納米發電機，包括：摩擦層、第一電極，以及第二電極；

所述第二電極與所述第一電極位于所述摩擦層表面的同一側；且所述第一電極面向所述摩擦層一側的表面，與所述第二電極面向所述摩擦層一側的表面位于同一平面；

所述摩擦層交替地與所述第一電極和所述第二電極接觸；

所述摩擦層由強負電荷親和能力的材料構成；所述高壓二極管的負極與所述第一電極相連；所述高壓二極管的正極與所述第二電極相連；或，所述摩擦層由強正電荷親和能力的材料構成；所述高壓二極管的正極與所述第一電極相連；所述高壓二極管的負極與所述第二電極相連。

5.如權利要求2所述的高壓摩擦納米發電機，其特征在于，所述摩擦納米發電機為單電極模式的摩擦納米發電機；

所述摩擦納米發電機，包括：相對而置的摩擦層和第一電極；

所述摩擦層與所述第一電極在外力作用下發生接觸和分離；

所述摩擦層由強負電荷親和能力的材料構成；所述高壓二極管的負極與所述第一電極相連；所述高壓二極管的正極接地；或，所述摩擦層由強正電荷親和能力的材料構成；所述高壓二極管的正極與所述第一電極相連；所述高壓二極管的負極接地。

6.如權利要求3-5任一項所述的高壓摩擦納米發電機，其特征在于，所述摩擦層由聚合物、無機氧化物或復合材料構成；

所述第一電極由金屬、氧化銦錫、導電碳材料、導電聚合物構成；

所述摩擦納米發電機包括第二電極，所述第二電極由金屬、氧化銦錫、導電碳材料、導電聚合物構成。

7.一種高壓電源，其特征在于，包括：如權利要求1-6任一項所述的高壓摩擦納米發電機、以及高壓電容；

所述高壓電容包括兩個電極板；且所述兩個電極板分別與所述高壓摩擦納米發電機的兩個輸出端相連。

8.如權利要求7所述的高壓電源，其特征在于，還包括：連接于所述高壓摩擦納米發電機與所述高壓電容之間的整流器；

所述整流器，用于將所述高壓摩擦納米發電機提供的脈沖高電壓信號進行整流后為所述高壓電容充電，以使所述高壓電源的輸出端輸出穩定的直流信號。

9.如權利要求8所述的高壓電源，其特征在于，所述整流器為整流橋或二極管。