[實用新型]一種多電極摩擦發電裝置

有效

• 申請號: 201820650019.4
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN208046481U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 李德川;莊自超;方振國;李崢
• 申請（專利權）人: 淮北師范大學
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 李浩

本實用新型公開了一種多電極摩擦發電裝置，至少包括一個摩擦發電組，所述摩擦發電組至少包括由多個摩擦面按照不同的高低順序排布構成的多塊電極。本實用新型所公開結構在一次施加力和撤去力的動作中，通過數目和位置不等的摩擦接觸面可以得到大小、方向和數目等特征不同的組合脈沖信號，可廣泛的用于分析預測物體的運動狀態、加速度傳感、振動測量等方面。

技術領域

本實用新型涉及一種發電裝置，尤其涉及一種多電極摩擦發電裝置。

背景技術

摩擦發電技術是一種新型的發電技術，與納米表面修飾技術結合起來，逐漸形成一門摩擦電子學。該類學科研究的是如何把自然界中的隨處可見的機械能轉化為電能，只要存在滑動、接觸等運動形式，都可以利用摩擦發電技術產生電能。該類裝置設備簡單、造價低、不污染環境、適用范圍廣，是一種清潔、綠色的能源技術，廣泛應用于智能傳感、定位、發電等方面。

摩擦是一種自然界中廣泛存在的一種形式，產生的靜電，無論在生活還是在工業生產中，都被認為是一種危害，是要防止和避免的。然而，自摩擦電子學提出以來，摩擦運動受到國內外研究學者的極大興趣，正是因為它可以通過設計特殊的發電結構單元，把因接觸產生的靜電收集起來，使得正、負電荷分別在兩個電極上富集，產生一定的電勢差，當連接外電路時，可對外提供電能，使得靜電能發揮積極正面的作用。

目前，基于摩擦發電裝置的應用率相對較低，主要是因為已有的摩擦發電設備相對較少，一次有效觸發通常只產生一個周期的電信號，形式相對單一，影響到摩擦發電機的市場應用與開發。

實用新型內容

為了解決摩擦發電機產生的交流信號周期單一而導致應用受限的問題，本實用新型提供一種多電極摩擦發電裝置，使得一次觸發，在兩兩電極之間可以產生多組不同特征的交流脈沖信號。由于摩擦發電機產生的脈沖信號具有峰值功率高的特點，使得該類型的裝置可廣泛應用于位置探測、高度傳感、加速度傳感等方面。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術手段是：一種多電極摩擦發電裝置，至少包括一個摩擦發電組，所述摩擦發電組至少包括由多個摩擦面按照不同的高低順序排布構成的多塊電極。

進一步的，多個所述摩擦面的面積相同或不同，形狀相同或不同。

進一步的，所述摩擦發電組至少包括一個支撐體，在支撐體上設置高度不同并具有相對運動的若干摩擦面層，摩擦面層中包括若干絕緣材料層和導電材料層，導電材料層構成電極。

更進一步的，所述摩擦發電組包括一個支撐體，在支撐體上設置有表面覆蓋一層導電層的絕緣空心定體，在絕緣空心定體內設置一個動導體，動導體的一端連接彈性件I，彈性件I安裝在支撐體上并位于絕緣空心定體的空心內，在動導體上方設置一個用于提供摩擦面的絕緣壓蓋。

更進一步的，所述絕緣空心定體為空心圓柱體，動導體為圓柱體，絕緣空心定體的圓環表面積與動導體的圓形截面的圓面積相等。

更進一步的，所述絕緣空心定體外設置外絕緣殼體，外絕緣殼體一端連接絕緣壓蓋，另一端連接安裝在支撐體上的彈性件II。

本實用新型具有以下優點：上述結構使得在一次施加力和撤去力的動作中，通過數目和位置不等的摩擦接觸面可以得到大小、方向和數目等特征不同的組合脈沖信號，可廣泛的用于分析預測物體的運動狀態、加速度傳感、振動測量等方面。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的闡述。

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例2中電荷轉移過程示意圖；

圖4為本實用新型實施例2的電壓波形圖；